26.2光电效应以及爱因斯坦的光电效应理论

赫兹最早在实验时偶然发现了接收电路的间隙更容易产生电火花，这是最早的光电效应的现象。

我们现在知道，所谓光电效应是指：当金属板被光照射时，能使得金属板表面的电子可以逸出的现象。

科学家们通过实验发现了光电效应有以下几个规律：

1、存在截止频率，所谓截止频率是指当照射光的频率小于该频率时，就不会有光电效应现象出现。截止频率也叫极限频率。实验表明，截止频率和具体的金属材料有关，是金属自身的性质决定的。

2、存在饱和电流，实验发现，在发生光电效应的情况下，在光照不变的情况下，随着电压的增大，光电流趋于一个固定值或者饱和值。当光电流达到饱和值后，电压再次增大，电流的大小还是保持不变。

存在饱和电流的本质在于，当光的频率一定的情况下，光照程度一定的情况下，单位时间内逸出的电子数是一定的，这也是存在饱和电流的原因。

3、存在截止电压。所谓截止电压是指使得光电流减小到零的反向电压，以符号Uc表示。

根据动能定理，1/2*mc*vc^2=eUc

对于同一种金属，光电子的能量只与光子的频率有关，与光照强度无关。

4、光电效应的瞬时性，也就是说，只要光的频率大于金属的截止频率，光电流就会瞬间产生，几乎不需要时间。

以上实验的规律以及结果依靠传统的光的电磁理论是无法进行解释的。

爱因斯坦在普朗克量子假说的启发下，提出了光本身也是由一个个不可分割的能量子组成的，频率为ν-W0

式子中Ek为逸出电子的最大初动能。

以上式子称为爱因斯坦的光电效应方程。

其图像如下图所示：

从上式可以看出，当hνc=W0/h。

我们知道，Ek=eUc，联立：Ek=hν-W0，可以得到：

Uc=(h/e)*v-W0/e

得到了截止电压与照射光频率之间的关系。

其图像如下图所示：

最后提一下，爱因斯坦因为提出了光电效应方程而获得了1921年的诺贝尔物理学奖，而不是因为他的相对论。可能是相对论理论太超前了，提出的时候很多人包括科学家还不能很好地理解并认可相对论的价值。

以上就是关于光电效应以及爱因斯坦的光电效应理论的介绍，供大家学习和参考。