量子物理基础光电效应爱因斯坦光子理论.ppt

伏安特性曲线,一、光电效应的实验规律,饱和电流 iS,遏止电压 Ua,IS 光电子数,I,15.2 光电效应 爱因斯坦光子理论,iS3,iS1,iS2,I1,I2,I3,Ua,U,i,I1I2I3,0,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,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 109 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,