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天将降大任于斯人也，必先苦其心志，劳其筋骨，饿其体肤，空乏其身，行拂乱其所为。——《孟子》
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光电效应的概况和应用
一.光电效应原理
1905年，爱因斯坦提出光子假设，成功解释了光电效应，
因此获得1921年诺贝尔物理奖。光照射到金属上，引起物质的
电性质发生变化。这类光变致电的现象被人们统称为光电效应。
光电效应分为光电子发射、光电导效应和光生伏特效应。前一种
现象发生在物体表面，又称外光电效应。后两种现象发生在物体
部，称为光电效应。赫兹于1887年发现光电效应，爱因斯坦第
一个成功的解释了光电效应（金属表面在光辐照作用下发射电子
的效应，发射出来的电子叫做光电子）。光波长小于某一临界值
时方能发射电子，即极限波长，对应的光的频率叫做极限频率。
临界值取决于金属材料，而发射电子的能量取决于光的波长而与
光强度无关，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，即光电效应的瞬时性，按波动性理论，如果入射光
.-可修编-.
天将降大任于斯人也，必先苦其心志，劳其筋骨，饿其体肤，空乏其身，行拂乱其所为。——《孟子》
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较弱，照射的时间要长一些，金属中的电子才能积累住足够的能
量，飞出金属表面。可事实是，只要光的频率高于金属的极限频
率，光的亮度无论强弱，光子的产生都几乎是瞬时的，不超过十
的负九次方秒。正确的解释是光必定是由与波长有关的严格规定
的能量单位(即光子或光量子)所组成。光电效应里，电子的射出
方向不是完全定向的，只是大部分都垂直于金属表面射出，与光
照方向无关,光是电磁波，但是光是高频震荡的正交电磁场，振
幅很小，不会对电子射出方向产生影响。
光电效应说明了光具有粒子性。相对应的，光具有波动性最
典型的例子就是光的干涉和衍射。
只要光的频率超过某一极限频率，受光照射的金属表面立即
就会逸出光电子，发生光电效应。当在金属外面加一个闭合电路，
加上正向电源，这些逸出的光电子全部到达阳极便形成所谓的光
电流。在入射光一定时，增大光电管两极的正向电压，提高光
电子的动能，光电流会随之增大。但光电流不会无限增大，要受
到光电子数量的约束，有一个最大值，这个值就是饱和电流。所
以，当入射光强度增大时，根据光子假设，入射光的强度（即单
位时间通过单位垂直面积的光能）决定于单位时间里通过单位垂
直面积的光子数，单位时间里通过金属表面的光子数也就增多，
于是，光子与金属中的电子碰撞次数也增多，因而单位时间里从
金属表面逸出的光电子也增多，饱和电流也随之增大。
.-可修编-.
天将降大任于斯人也，必先苦其心志，劳其筋骨，饿其体肤，空乏其身，行拂乱其所为。——《孟子》
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二.光电效应发展历程
(一).光电效应理论的发展
1887年，首先是赫兹在证明波动理论实验中首次发现的,对
发展量子理论起了根本性作用。当时，赫兹发现，两个锌质小球
之一用紫外线
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