高中物理光電效應方程講解

高中物理光電效應方程講解

　　光電效應是物理學中一個重要而神奇的現象。在高于某特定頻率的電磁波照射下，某些物質內部的電子會被光子激發出來而形成電流，即光生電。光電現象由德國物理學家赫茲于1887年發現，而正確的解釋為愛因斯坦所提出?？茖W家們在研究光電效應的過程中，物理學者對光子的量子性質有了更加深入的了解，這對波粒二象性概念的提出有重大影響。

　　光電效應公式：Εk =hν-Wo

　　光電效應中，金屬中的電子在飛出金屬表面時要克服原子核對它的吸引而做功。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，也就是說有些光電子具有一定的動能。因為不同的電子脫離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能也不一樣。由于逸出功W 指從原子鍵結中移出一個電子所需的最小能量，所以如果用Ek 表示動能最大的光電子所具有的動能，那么就有下面的關系式 Ek =hν - W (其中，h 表示普朗克常量，ν 表示入射光的頻率)，這個關系式通常叫做愛因斯坦光電效應方程。即：光子能量 = 移出一個電子所需的能量(逸出功) + 被發射的電子的動能。

　　最大初動能

　　發生光電效應時，電子克服金屬原子核的引力逸出時，具有的動能大小不同。金屬表面上的電子吸收光子后逸出時動能的最大值，稱為最大初動能。

　　逸出功

　　電子吸收光子的能量后，可能向各個方向運動，有的向金屬內部運動，有的向外運動，由于路程不同，電子逃逸出來時損失的能量不同，因而它們離開金屬表面時的初動能不同。只有直接從金屬表面飛出來的電子的初動能最大，這時光電子克服原子核的引力所做的功叫這種金屬的逸出功。