量子物理基础光电效应爱因斯坦光子理论

伏安特性曲线,一、光电效应的实验规律,饱和电流,i,S,遏止电压,U,a,I,S,光电子数,I,（,I,v,),A,K,U,15.2,光电效应 爱因斯坦光子理论,i,S,3,i,S,1,i,S,2,I,1,I,2,I,3,U,a,U,i,I,1,I,2,I,3,U,a,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,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,2001200 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,