光电效应的含义是什么?

王朝干货·作者佚名  2011-11-25  
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定义:

在光的照射下物体发射电子的现象,叫做光电效应,发射出来的电子叫做光电子。

最初观察到光电效应的时候,物理学家们没有感到惊奇。他们想,光是一种电磁波,当它射入金属时,金属里的自由电子会由于变化着的电场的作用而振动。如果光足够强,也就是说光的振幅足够大,不论光的频率高低,经过一段时间后电子的振幅就会很大,就有可能飞出金属表面。这就像一锅开水,由于锅中水的剧烈运动,会有水花溅到锅外。

但是,进一步的研究发现,对各种金属都存在着极限频率和极限波长,如果入射光的频率比极限频率低,那么无论光多么强,照射时间多么长,都不会发生光电效应;而如果入射光的频率高于极限频率,即使光不强,当它射到金属表面时也会观察到光电子发射。这一点无法用光的波动性解释。

还有一点与光的波动性相矛盾,这就是光电效应得瞬时性。按照波动理论,如果入射光比较弱,照射时间要长一些,金属中德电子才能积累足够的能量,飞出金属表面。可是事实是,只要光的频率高于金属的极限频率,光的亮度无论强弱,光电子的产生都几乎是瞬时的,不超过十的负九次方。

光电效应由德国物理学家赫兹于1887年发现,对发展量子理论起了根本性的作用。

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