量子物理16.2光电效应.pptVIP

伏安特性曲线 一. 光电效应的实验规律 饱和电流 iS 遏止电压 Ua iS ∝ 光电子数 I ∝ （I, v) A K U §16.2 光电效应 爱因斯坦光子假说 iS3 iS1 iS2 I1 I2 I3 Ua U i I1I2I3 ? Ua ?0 光电子最大初动能和? 成线性关系 截止频率 ?0 即时发射 迟滞时间不超过 10-9 秒 遏止电压与频率关系曲线 和v 成线性关系 i 一. 光电效应的实验规律 i U A K §16.2 光电效应 爱因斯坦光子假说 iS3 iS1 iS2 I1 I2 I3 电压U 光 强 I 频 率 ? 饱和电流 iS 遏止电压 Ua iS ∝ 光电子数 I ∝ Ua U i 截止频率 ?0 ? Ua ?0 Ua 和v 成线性关系 I v 即时发射 滞后不超过 10-9 秒 二. 经典物理与实验规律的矛盾 电子在电磁波作用下作受迫振动，直到获得足够的能量 (与光强 I 有关) 逸出，不应存在红限 ?0 ； 当光强很小时，电子要逸出，必须经较长时间的能量积累。 只有光的频率 ? ? ?0 时，电子才会逸出； 逸出光电子的多少取决于光强 I ； 光电子即时发射，滞后时间不超过 10–9 秒。 总结 光电子最大初动能和光频率? 成线性关系； 光电子最大初动能取决于光强，和光的频率 ? 无关； 三. 爱因斯坦光子假说 光电效应方程 光是光子流 ，每一光子能量为 h? ，电子吸收一个光子 A 为逸出功 单位时间到达单位垂直面积的光子数为N，则光强 I = Nh? . I 越强 , 到阴极的光子越多, 则逸出的光电子越多。 电子吸收一个光子即可逸出，不需要长时间的能量积累。 光频率? A/h 时，电子吸收一个光子即可克服逸出功 A 逸出 讨论 光电子最大初动能和光频率 ? 成线性关系。 光子动量 四. 光的波粒二象性 光子能量 光子质量 粒子性 波动性 红外变像管 红外辐射图像　→　可见光图像 像增强器 微弱光学图像 → 高亮度可见光学图像 测量波长在 200~1200 nm 极微弱光的功率 五. 光电效应的应用 光电成像器件能将可见或不可见的辐射图像转换或增强成为可观察记录、传输、储存的图像。 光电倍增管 能把夜间微弱星光等照明下目标的反射辐射增强为高亮度的图像 光电倍增管是一种能将微弱的光信号转换成可测电信号的光电转换器件