实验报告光电效应实验



34

10

为普朗克常数。

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：

2

1

2

h

m

W









（

1

）

式中，



为入射光的频率，

m

为电子的质量，



为光电子逸出金属表面的初速度，

W

为被

光线照射的金属材料的逸出功，

1/2

mv

2

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

0

U

被

称

为

光

电

效

应

的

截

止

电

压

。

显然，有

 eu

0

-1/2mv

2

=0               

（

2

）

代入上式即有

0

h

eU

W







（

3

）

由上式可知，

若光电子能量

h+



W

，

则不能产生光电子。

产生光电效应的最低频率是



0

=W/h

，

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



0

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