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光電效應說明光子具有能量

生活更新时间:2024-12-17 05:58:16

光電效應的兩組對應關系

光電效應說明光子具有能量（光子說對光電現象的解釋）1

1、對存在截止頻率（極限頻率）的解釋

由于光的能量是一份一份的，那麼金屬中的電子也隻能是一份一份地吸收光子的能量，而且這個傳遞能量的過程隻能是一個光子對一個電子的行為，如果光的頻率低于極限顆率，則hν＜hνc=W₀，光子提供給電子的能量不足以克服原子的束縛，就不能發生光電效應.

2.對光電流存在飽和值且飽和光電流随光強增大而增大的解釋

當光強一定時，單位時間照射到金屬表面的光子數是一定的，一般情況下一個電子隻能吸收一個光子，這樣導緻單位時間從陰極K射出的光電子數量也是一定的，如果單位時間從陰極K運動到陽極A的光電子數量小于單位時間從陰極K射出的光電子數量，那麼增大外加正向電壓時會使單位時間到達陽極A的光電子數量增多，這樣光電流就随正向電壓增大而增大，當正向電壓增大到一定程度，以至于單位時間到達陽極A的光電子數量等于從陰極K射出的光電子數量，無論再怎麼增大外加的正向電壓，光電流也不會增加了，也就是光電流達到了飽和值光的顔色不變，也就是光的種類不變，即光的頻率不變，此時增大光的強度，就是增加單位時間照射到金屬表面的光子的數量，會導緻單位時間從陰極K射出的光電子數量和到達陽極A的光電子數量都增大，飽和光電流的數值也就增加了.

3.對光電子具有初動能和最大初動能的解釋

當入射光子能量大于金屬逸出功時，光電子逸出時就會有一部分能量剩餘，這部分剩餘的能量以電子動能的形式存在，入射光子能量相同，不同電子克服原子的束縛做功不同，剩餘的動能也就各不相同，其中僅克服逸出功的電子剩餘動能最大，具有最大初動能，Ekm＝hν-W₀，這就是愛因斯坦的光電效應方程，實質是能量守恒定律方程.

如圖所示，光電子以最大初動能從陰極K向陽極A運動，到達陽極A前一瞬間速度恰好減為零，根據動能定理得Ekm＝eUc，又Ekm＝hν一W₀，得Uc＝hν-W₀/e，可知遏止電壓隻跟人射光的頻率和金屬種類有關.

光電效應說明光子具有能量（光子說對光電現象的解釋）2

4.對光電效應瞬時性的解釋

電子接收能量的過程極其短暫，接收能量後的瞬間即掙脫束縛，所以光電效應的發生也幾乎是瞬間的.

光電效應說明光子具有能量（光子說對光電現象的解釋）3

光電效應說明光子具有能量（光子說對光電現象的解釋）4

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