高中物理光電效應(yīng)方程講解

　　光電效應(yīng)是物理學(xué)中一個(gè)重要而神奇的現(xiàn)象。在高于某特定頻率的電磁波照射下，某些物質(zhì)內(nèi)部的電子會(huì)被光子激發(fā)出來(lái)而形成電流，即光生電。光電現(xiàn)象由德國(guó)物理學(xué)家赫茲于1887年發(fā)現(xiàn)，而正確的解釋為愛(ài)因斯坦所提出。科學(xué)家們?cè)谘芯抗怆娦?yīng)的過(guò)程中，物理學(xué)者對(duì)光子的量子性質(zhì)有了更加深入的了解，這對(duì)波粒二象性概念的提出有重大影響。

　　光電效應(yīng)公式：Εk =hν-Wo

　　光電效應(yīng)中，金屬中的電子在飛出金屬表面時(shí)要克服原子核對(duì)它的吸引而做功。某種金屬中的不同電子，脫離這種金屬所需的功不一樣，使電子脫離某種金屬所做的功的最小值，叫做這種金屬的逸出功。

　　如果入射光子的能量hν 大于逸出功W，那么有些光電子在脫離金屬表面后還有剩余的能量，也就是說(shuō)有些光電子具有一定的動(dòng)能。因?yàn)椴煌碾娮用撾x某種金屬所需的功不一樣，所以它們就吸收了光子的能量并從這種金屬逸出之后剩余的動(dòng)能也不一樣。由于逸出功W 指從原子鍵結(jié)中移出一個(gè)電子所需的最小能量，所以如果用Ek 表示動(dòng)能最大的光電子所具有的動(dòng)能，那么就有下面的關(guān)系式 Ek =hν - W (其中，h 表示普朗克常量，ν 表示入射光的頻率)，這個(gè)關(guān)系式通常叫做愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程。即：光子能量 = 移出一個(gè)電子所需的能量(逸出功) + 被發(fā)射的電子的動(dòng)能。

　　最大初動(dòng)能

　　發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，電子克服金屬原子核的引力逸出時(shí)，具有的動(dòng)能大小不同。金屬表面上的電子吸收光子后逸出時(shí)動(dòng)能的最大值，稱為最大初動(dòng)能。

　　逸出功

　　電子吸收光子的能量后，可能向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，有的向金屬內(nèi)部運(yùn)動(dòng)，有的向外運(yùn)動(dòng)，由于路程不同，電子逃逸出來(lái)時(shí)損失的能量不同，因而它們離開(kāi)金屬表面時(shí)的初動(dòng)能不同。只有直接從金屬表面飛出來(lái)的電子的初動(dòng)能最大，這時(shí)光電子克服原子核的引力所做的功叫這種金屬的逸出功。