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光電效應實驗基本原理

生活 更新时间:2024-12-27 16:45:42

光電效應實驗基本原理?當光子與物質原子的束縛電子作用時,光子把全部能量轉移給某個束縛電子,使之發射出去,而光子本身則消失掉,這一過程稱為光電效應光電效應發射出的電子叫光電子 原子吸收了光子的全部能量,其中一部分消耗于光電子脫離原子束縛所需的電離能(電子在原子中的逸出能),另一部分就作為光電子的動能所以,發生光電效應的前提條件是光子能量必須大于電子的逸出能釋放出來的光電子能量E.與入射光子能量hv以及電子所在殼層的逸出能E;之間有如下關系:Ee=hv-Ei 光電效應的發生概率與射線能量和物質原子序數有關,它随着光子能量增大而減小,随着原子序數Z的增大而增大 光子打在自由電子上不能産生光電效應,這是因為動量守恒不能滿足在光電效應過程中,除了入射光子外,還需有一個第三者參加,這個第三者就是原子核,嚴格地講是發射光電子之後剩餘下來的整個原子,它帶走一些反沖能量,這些能量非常小,但由于它的參加,動量和能量守恒才能滿足電子在原子中束縛越緊,就越容易使原子核參加上述過程,發生光電效應的概率就越大,所以K殼層上發生光電效應的概率最大,L層次之,M、N層更次之如果入射光子能量超過K層結合能,大約80%光電吸收發生在K層電子上 發生光電效應時,從内殼上打出電子,在此殼層上就留下空位,并使原子處于激發态,這種激發态是不穩定的,退激的過程有兩種,一種是外層電子向内層躍遷,來填補空位,使原子恢複到較低能量狀态,例如,從K層打出電子後,L層的電子可以躍遷到K層,兩個殼層能量之差,就是躍遷時釋放出來的能量,這能量以标識X射線(又稱次級X射線,熒光X射線)的形式釋放,另一種過程是原子的激發能也可以交給外殼層電子,使它從原子中發射出來,這種電子稱為俄歇電子,如圖1-12所示因此,在發射光電子的同時,還伴随着原子發射次級X射線和俄歇電子,今天小編就來聊一聊關于光電效應實驗基本原理?接下來我們就一起去研究一下吧!

光電效應實驗基本原理(什麼是光電效應)1

光電效應實驗基本原理

當光子與物質原子的束縛電子作用時,光子把全部能量轉移給某個束縛電子,使之發射出去,而光子本身則消失掉,這一過程稱為光電效應。光電效應發射出的電子叫光電子。 原子吸收了光子的全部能量,其中一部分消耗于光電子脫離原子束縛所需的電離能(電子在原子中的逸出能),另一部分就作為光電子的動能。所以,發生光電效應的前提條件是光子能量必須大于電子的逸出能。釋放出來的光電子能量E.與入射光子能量hv以及電子所在殼層的逸出能E;之間有如下關系:Ee=hv-Ei 光電效應的發生概率與射線能量和物質原子序數有關,它随着光子能量增大而減小,随着原子序數Z的增大而增大。 光子打在自由電子上不能産生光電效應,這是因為動量守恒不能滿足。在光電效應過程中,除了入射光子外,還需有一個第三者參加,這個第三者就是原子核,嚴格地講是發射光電子之後剩餘下來的整個原子,它帶走一些反沖能量,這些能量非常小,但由于它的參加,動量和能量守恒才能滿足。電子在原子中束縛越緊,就越容易使原子核參加上述過程,發生光電效應的概率就越大,所以K殼層上發生光電效應的概率最大,L層次之,M、N層更次之。如果入射光子能量超過K層結合能,大約80%光電吸收發生在K層電子上。 發生光電效應時,從内殼上打出電子,在此殼層上就留下空位,并使原子處于激發态,這種激發态是不穩定的,退激的過程有兩種,一種是外層電子向内層躍遷,來填補空位,使原子恢複到較低能量狀态,例如,從K層打出電子後,L層的電子可以躍遷到K層,兩個殼層能量之差,就是躍遷時釋放出來的能量,這能量以标識X射線(又稱次級X射線,熒光X射線)的形式釋放,另一種過程是原子的激發能也可以交給外殼層電子,使它從原子中發射出來,這種電子稱為俄歇電子,如圖1-12所示。因此,在發射光電子的同時,還伴随着原子發射次級X射線和俄歇電子。

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