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光電效應(yīng)光量子


化學(xué)先生 / 2019-08-23

      赫茲發(fā)現(xiàn)光電子發(fā)射后, 經(jīng)典電磁理論無法解釋:發(fā)射的光電子數(shù)與人射光強(qiáng)成比例,但光電子動(dòng)能與人射光強(qiáng)無關(guān),僅與人射光的頻率成正比。


     愛因斯坦第一個(gè)成功地解釋了光電效應(yīng)。金屬表面在光輻照作用下發(fā)射電子的效應(yīng),發(fā)射出來的電子叫做光電子。

    光波長(zhǎng)小于某一臨界值時(shí)方能發(fā)射電子,即極限波長(zhǎng),對(duì)應(yīng)的光的頻率叫做極限頻率。臨界值取決于金屬材料,而發(fā)射電子的能量取決于光的波長(zhǎng)而與光強(qiáng)度無關(guān),這一點(diǎn)無法用光的波動(dòng)性解釋。還有一點(diǎn)與光的波動(dòng)性相矛盾,即光電效應(yīng)的瞬時(shí)性,按波動(dòng)性理論,如果人射光較弱,照射的時(shí)間要長(zhǎng)一些,金屬中的電子才能積累足夠的能量,飛出金屬表面。

    可事實(shí)是,只要光的頻率高于金屬的極限頻率,光的亮度無論強(qiáng)弱,光子的產(chǎn)生都幾乎是瞬時(shí)的,不超過10負(fù)9次方s.正確的解釋是光必定是由與波長(zhǎng)有關(guān)的嚴(yán)格規(guī)定的能量單位(即光子或光量子)所組成。

    光電效應(yīng)里, 電子的射出方向不是完全定向的,只是大部分都垂直于金屬表面射出,與光照方向無關(guān),光是電磁波,但是光是高頻振蕩的正交電磁場(chǎng),振幅很小,不會(huì)對(duì)電子射出方向產(chǎn)生影響。
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