高中物理光電效應知識點

　　光學是物理學知識的重要內容，尤其是高三的物理中的光電效應問題，在物理學習中佔有較大的比重。下面小編給高中生帶來物理光電效應知識點，希望對你有幫助。

　　高中物理光電效應理論概述

　　光束裡的光子所擁有的能量與光的頻率成正比。假若金屬裡的自由電子吸收了一個光子的能量，而這能量大於或等於某個與金屬相關的能量閥值***稱為這種金屬的逸出功***，則此電子因為擁有了足夠的能量，會從金屬中逃逸出來，成為光電子;若能量不足，則電子會釋出能量，能量重新成為光子離開，電子能量恢復到吸收之前，無法逃逸離開金屬。增加光束的輻照度會增加光束裡光子的“密度”，在同一段時間內激發更多的電子，但不會使得每一個受激發的電子因吸收更多的光子而獲得更多的能量。換言之，光電子的能量與輻照度無關，只與光子的能量、頻率有關。

　　被光束照射到的電子會吸收光子的能量，但是其中機制遵照的是一種非全有即全無的判據，光子所有能量都必須被吸收，用來克服逸出功，否則這能量會被釋出。假若電子所吸收的能量能夠克服逸出功，並且還有剩餘能量，則這剩餘能量會成為電子在被髮射後的動能。

　　逸出功W是從金屬表面發射出一個光電子所需要的最小能量。如果轉換到頻率的角度來看，光子的頻率必須大於金屬特徵的極限頻率，才能給予電子足夠的能量克服逸出功。逸出功與極限頻率v0之間的關係為

　　W=h*v0

　　其中，h是普朗克常數，是光頻率為h*v0的光子的能量。

　　克服逸出功之後，光電子的最大動能Kmax為

　　Kmax=hv-W=h***v-v0***

　　其中，hv是光頻率為v的光子所帶有並且被電子吸收的能量。

　　實際物理要求動能必須是正值，因此，光頻率必須大於或等於極限頻率，光電效應才能發生。

　　高中物理光電效應定義

　　光照射到金屬上，引起物質的電性質發生變化。這類光變致電的現象被人們統稱為光電效應。光電效應分為光電子發射、光電導效應和阻擋層光電效應，又稱光生伏特效應。前一種現象發生在物體表面，又稱外光電效應。後兩種現象發生在物體內部，稱為內光電效應。

　　光電效應裡電子的射出方向不是完全定向的，只是大部分都垂直於金屬表面射出，與光照方向無關。光是電磁波，但是光是高頻震盪的正交電磁場，振幅很小，不會對電子射出方向產生影響。

　　光電效應說明了光具有粒子性。相對應的，光具有波動性最典型的例子就是光的干涉和衍射。

　　高中物理光電效應分類

　　光電效應分為：外光電效應和內光電效應。

　　內光電效應是被光激發所產生的載流子***自由電子或空穴***仍在物質內部運動，使物質的電導率發生變化或產生光生伏特的現象。

　　外光電效應是被光激發產生的電子逸出物質表面，形成真空中的電子的現象。

　　高中物理光電效應規律

　　1.每一種金屬在產生光電效應時都存在一極限頻率***或稱截止頻率***，即照射光的頻率不能低於某一臨界值。相應的波長被稱做極限波長***或稱紅限波長***。當入射光的頻率低於極限頻率時，無論多強的光都無法使電子逸出。

　　2.光電效應中產生的光電子的速度與光的頻率有關，而與光強無關。

　　3.光電效應的瞬時性。實驗發現，即幾乎在照到金屬時立即產生光電流。響應時間不超過十的負九次方秒***1ns***。

　　4.入射光的強度隻影響光電流的強弱，即隻影響在單位時間單位面積內逸出的光電子數目。在光顏色不變的情況下，入射光越強，飽和電流越大，即一定顏色的光，入射光越強，一定時間內發射的電子數目越多。