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光电效应 描述一束光,有光的频率还有光的强度。 最早赫兹做过实验,就是光照在某种金属上,会产生电流。 但是发现当光频率降低到某一频率一下,无论光强怎么加大,都不会产生电流。 这在当时解释不通,光强越大,能量就越大,按理来说,虽然频率低了但是强度大,单位面积总的能量还是能拉上来。 但是为什么就不能产生电流了呢? 这里说一下,光生电流是因为电磁波的能量给了电子,让电子能从原子内部激发出来,就能产生电流。 就比如平常我们会想,在瓶子里加水得到一个重量,但是我加油的时候(密度小),我只要体积增加点,也能达到同样的重量。 类比能量,就算我频率低的电磁波能量低,但是我强度上来了,同样也能有足够能量激发电子产生电流不是? 但是实验告诉我们不行。 如果你频率低于某个值,就算你强度再大,半毛钱电流都不会产生。 爱因斯坦受普朗克解释黑体辐射的启发。 利用光子的模型来解释,就是说光是由光子组成,能量是一份一份的,光子是一粒一粒的。 你频率低,虽然强度增加了,但是也只是增加了光子的数量。 就好像电子吸收能量是有个门槛,你低了他都不要。 还是刚刚那个比喻,就不能用水和油来解释了,就只能用砝码解释,一个盒子里只能放一个砝码,多了塞不进,这样你就算是强度增加了,也达不到那个阈值。 E=hv-w。 v是光子的频率,这里就不看成波,看成光子,看成粒子。h是普朗克常量,w。是电子逸出功。 w。=hv。 v。就是那个刚好产生电流的光子频率。 这就很好解释了光电效应。 最早牛顿那个光色散实验,他告诉人们,光是粒子组成。 自从托马斯杨做的双缝干涉实验,很多人就已经相信光是波了。 然后爱因斯坦这解释就告诉你们,光具有波粒二象性。既表现波特性,也表现粒子特性。 |
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