光的强度由什么决定 光的强度与哪些因素有关

2022-12-09 07:25:51 发布:网友投稿 作者:网友投稿
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赫兹的巧合发现使人们进入了光电效应的研究领域。这个知识点的学习大家一定要注意物理量比较多,大家一定要搞清楚每个物理量的含义及其决定因素。

光照射到金属上,引起物质的电性质发生变化。这类光变致电的现象被人们统称为光电效应。而在中学阶段,我们可以把在光的照射下物体发射电子的现象,叫做光电效应,发射出来的电子叫做光电子,产生的电流叫光电流。

光电效应的几个规律

一是任何一种金属都有一个极限频率,入射光频率必须大于这个极限频率,才能产生光电效应,低于这个频率的光不能发生光电效应,能否发生光电

效应,不取决于光强,只取决于频率。

如何理解这句话呢?我觉得要从两个方面,一方面某一光子照射到对光灵敏的物质上时,它的能量可以被该物质中的某个电子全部吸收。电子吸收光子的能量后,动能立刻增加;如果动能增大到足以克服原子核对它的引力,就能在十亿分之一

秒时间内飞逸出金属表面,成为光电子,形成光电流。这就是光电效应

另一方面入射光的强度也就是说光强(即单位时间内通过单位垂直面积的

说白了,光电效应是否发生主要取决于单个光子的能量,而不是光子的数量。这是第一个点,大家记清楚。

二是光电子最大初动能与入射光的强度无关,只随入射光频

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率的增大而增大。最大初动能是指发生光电效应时,电子克服金属原子核的引力逸出时,具有的动能大小不同。只有直接从金属表面飞出来的电子的初动能最大,这个动能就是所谓的最大初动能。这时光电子克服原子核的引力所做的功叫这种金属的逸出功。

三是当入射光的频率大于极限频率时,单位时间从金属表面逸出的光电子数目与入射光的强度成正比。

我们说了光强可以简单的类比于光子数目。所以在可以发生光电效应的前提下,光强越大,跑出来的光电子就越多,也就是光电流越大。但要注意的是在可以发生光电效应的前提下,入射光一定,也就是光强一定时,光电流会随之增大。但光电流不会无限增大,要受到光电子数量也就是光强的约束,有一个最大值,这个值就是饱和电流。

小结一下,光的频率决定单个光子的能量,决定是否可以发生光电效应,在发生光电效应的前提下,它还决定单个电子的最大初动能。而在发生光电效应的前提下,光强决定了光电子数目的多少也就是光电流的大小。说到这,我们就还是要说,单个电子是否能够出来只有由单个光子决定,这是一一对应的关系,也就是量子化。形象的比喻就是,电子是罪犯,而光子是拯救者,而拯救的通道只能容得下一个光子和一个电子,所以一个拯救者只能拯救一个罪犯。

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