光电效应实验思考题.doc

:(1)光照射到某些物质上,引起物质的电性质发生变化,也就是光能量转转成电能。这类光致电变的现象被人们统称为光电效应(2)定义:定义1:物质由于吸收光子而产生电的现象。定义2:物质在光的作用下发射电子或电导率改变,或者两种材料的界面上产生电势的现象。(3)分类::外光电效应是指物质受光照后而激发的电子逸出物质的表面,在外电场作用下形成真空中的光电子流。这种效应多发生于金属和金属氧化物。:内光电效应是指受光照而激发的电子在物质内部参与导电,电子并不逸出光敏物质表面。这种效应多发生于半导体内。内光电效应又可分为光电导效应、光生伏特效应、丹倍效应和光磁电效应等。?答:爱因斯坦提出了“光量子”的概念,认为对于频率为的光波,每个光子的能量为式中,为普朗克常数,它的公认值是=。按照爱因斯坦的理论,光电效应的实质是当光子和电子相碰撞时,光子把全部能量传递给电子,电子所获得的能量,一部分用来克服金属表面对它的约束,其余的能量则成为该光电子逸出金属表面后的动能。爱因斯坦提出了著名的光电方程:(1)式中,为入射光的频率,为电子的质量,为光电子逸出金属表面的初速度,为被光线照射的金属材料的逸出功,为从金属逸出的光电子的最大初动能。由(1)式可见,入射到金属表面的光频率越高,逸出的电子动能必然也越大,所以即使阴极不加电压也会有光电子落入阳极而形成光电流,甚至阳极电位比阴极电位低时也会有光电子落到阳极,直至阳极电位低于某一数值时,所有光电子都不能到达阳极,光电流才为零。这个相对于阴极为负值的阳极电位被称为光电效应的截止电压。显然,有(2)代入(1)式,即有(3)由上式可知,若光电子能量,则不能产生光电子。产生光电效应的最低频率是,通常称为光电效应的截止频率。不同材料有不同的逸出功,因而也不同。由于光的强弱决定于光量子的数量,所以光电流与入射光的强度成正比。又因为一个电子只能吸收一个光子的能量,所以光电子获得的能量与光强无关,只与光子的频率成正比,,将(3)式改写为(4)上式表明,截止电压是入射光频率的线性函数,如图2,当入射光的频率时,截止电压,没有光电子逸出。图中的直线的斜率是一个正的常数:(5)由此可见,只要用实验方法作出不同频率下的曲线,并求出此曲线的斜率,就可以通过式(5)求出普朗克常数。其中是电子的电量。?答:金斯说:虽然h的数值很小,,h严格地等于零,那么宇宙间的物质能量将会在十亿分之一秒的时间内全部变成为辐射.(1)h---量子力学的基石与灵魂:,如果没有普朗克常数h,、狄拉克创立的矩阵形式的量子力学,还是德布罗意、薛定谔创立的波动形式的量子力学,普朗克常数都起到了基石与灵魂的作用.(2)h---量子概念的基准:普朗克常数h的量纲是〔能量×时间〕,,因此h也称作“作用量子”.无论是普朗克的能量子,还是爱因斯坦的光量子,。答:理论历史:光电效应由德国物理学家赫兹于1887年发现,对