光電效應(yīng)方程的意義是什么
僅黑體和輻射場(chǎng)的能量交換是量子化的,而且輻射場(chǎng)本身就是由不連續(xù)的光量子組成,每一個(gè)光量子的與輻射場(chǎng)頻率之間滿足ε=hν,即它的能量只與光量子的頻率有關(guān),而與強(qiáng)度(振幅)無(wú)關(guān)。下面是小編給大家整理的光電效應(yīng)方程的意義是什么,希望能幫到大家!
光電效應(yīng)方程的意義
hν是指照射金屬時(shí)候的光的能量,而里面的ν反應(yīng)的是光的頻率,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),就是頻率越大的光,所攜帶的能量越大。
W0則指電子的逸出功。就是說(shuō),在金屬里面,自由電子因?yàn)樵雍说奈ㄕ?fù)相吸),是被束縛的,你要給它一定的能量,它才能掙脫原子核的束縛,就像衛(wèi)星停留在地上的時(shí)候,你要給它一定的能量,它才能飛出太空一樣。而W0就是使電子脫離束縛時(shí)所使用的最小能量。
Ek是電子出來(lái)時(shí)候的最大初動(dòng)能。當(dāng)用光照射的時(shí)候,電子吸收能量,但是光給的能量太多了,大過(guò)W0(也就是它給的能量已經(jīng)大過(guò)原子核的束縛了),怎么辦?那電子就利用這些多出來(lái)的能量,飛出金屬,就相當(dāng)于火箭用的燃料。Ek越大,電子飛得越遠(yuǎn)。
光電效應(yīng)的概述
光電效應(yīng)中,金屬中的電子在飛出金屬表面時(shí)要克服原子核對(duì)它的吸引而做功。某種金屬中的不同電子,脫離這種金屬所需的功不一樣,使電子脫離某種金屬所做的功的`最小值,叫做這種金屬的逸出功。
光電效應(yīng)的主要內(nèi)容
如果入射光子的能量hν 大于逸出功W0,那么有些光電子在脫離金屬表面后還有剩余的能量,也就是說(shuō)有些光電子具有一定的動(dòng)能。因?yàn)椴煌碾娮用撾x某種金屬所需的功不一樣,所以它們就吸收了光子的能量并從這種金屬逸出之后剩余的動(dòng)能也不一樣。由于逸出功W0指從原子鍵結(jié)中移出一個(gè)電子所需的最小能量,所以如果用Ek 表示動(dòng)能最大的光電子所具有的動(dòng)能,那么就有下面的關(guān)系式
。ㄆ渲,h 表示普朗克常量,ν 表示入射光的頻率),這個(gè)關(guān)系式通常叫做愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程。即:光子能量 = 移出一個(gè)電子所需的能量(逸出功) + 被發(fā)射的電子的動(dòng)能。
當(dāng)光子能量等于逸出功時(shí),電子動(dòng)能為零。雖然電子會(huì)逸出但會(huì)停留在金屬表面。
最大初動(dòng)能
發(fā)生光電效應(yīng)時(shí),電子克服金屬原子核的引力逸出時(shí),具有的動(dòng)能大小不同。金屬表面上的電子吸收光子后逸出時(shí)動(dòng)能的最大值,稱為最大初動(dòng)能。
逸出功
電子吸收光子的能量后,可能向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng),有的向金屬內(nèi)部運(yùn)動(dòng),有的向外運(yùn)動(dòng),由于路程不同,電子逃逸出來(lái)時(shí)損失的能量不同,因而它們離開(kāi)金屬表面時(shí)的初動(dòng)能不同。只有直接從金屬表面飛出來(lái)的電子的初動(dòng)能最大,這時(shí)光電子克服原子核的引力所做的功叫這種金屬的逸出功。
逸出功與金屬材料有關(guān)。
拓展
光電效應(yīng)方程的物理意義有哪些
1.光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)定律2113: 1,每一種5261金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)4102時(shí)都有一個(gè)極限頻率(1653或截止頻率)。當(dāng)入射光的頻率低于極限頻率時(shí),光再?gòu)?qiáng),電子也無(wú)法逃逸。
2.光電效應(yīng)中產(chǎn)生的光電子的速度與光的頻率有關(guān),而與光強(qiáng)無(wú)關(guān)。
3.光電效應(yīng)的瞬時(shí)性。發(fā)現(xiàn)只要光的頻率高于金屬的極限頻率,無(wú)論光的亮度是強(qiáng)是弱,光子的產(chǎn)生幾乎是瞬間的,也就是說(shuō),當(dāng)金屬被照射時(shí),光電流幾乎是立即產(chǎn)生的。響應(yīng)時(shí)間不超過(guò)10-9秒(1ns)。
4.入射光的強(qiáng)度只影響光電流,即入射光越強(qiáng),飽和電流越大,也就是某種顏色的光。入射光越強(qiáng),在一定時(shí)間內(nèi)發(fā)射的電子越多。
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