光電效應及其實驗規(guī)律主要有哪些?
1.光電效應及其實驗規(guī)律
實驗規(guī)律:
1光電子的發(fā)射幾乎是瞬時的。
2任何一種金屬,都有一個極限頻率VO,只有當入射光的頻率V>VO,才會發(fā)射光電子。
3光電子的大初動能與入射光的強度無關,只隨入射光的頻率的增大而增大。
4當入射光頻率V>VO時,光電流的強度與入射光的強度成正比。
2.波動說的困難
1根據(jù)波動理論,金屬受光照射后,其能量分布在大量原子上,無法在極短時間內集中到一個電子上,電子從入射光中吸收能量必須積累到一定的數(shù)量后才能逸出金屬表面——不可能是瞬時的。
2不論入射光頻率多大,只要強度足夠大,照射時間足夠長,都可以為電子提供足夠的能量——不應該有VO。
3光的能量與光強度有關,光的強度由光波振幅決定,與頻率無關——光電子的初動能應與頻率無關。
3.光子說及其對光電效應的解釋
光子說,在空間傳播的光不是連續(xù)的,而是一份一份的,每一份叫做一個光子,光子的能量E=hν,光子與物質粒子發(fā)生作用時,可以整個地交換能量。
用光子說解釋光電效應
1光照射金屬時,一個光子的能量全部被電子吸收,電子的動能立即增大,不需要有一個積累能量的過程。
2電子從金屬表面逸出,需克服金屬原子核的引力做功逸出功WO。
3電子吸收光子的能量hν后,一部分消耗于克服核的引力做功即WO,另一部分轉化為初動能.對于確定的金屬,WO是一定的,故光電子的初動能隨入射光頻率的增大而增大。
4入射光越強,單位時間內入射到金屬表面每單位面積的光子越多,產生的光電子也越多