8.2.2 光子假说
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光子假说 光的波粒二象性
一、爱因斯坦光电效应方程
1、爱因斯坦光量子假说(1905)
1）一束光是一束以光速 C 运动的粒子流， 这些粒子称为光量子（光子）
2）对于频率为 的单色光，每个光子的能量:
hν
2、爱因斯坦光电效应方程
当频率为 光照射金属时，一个电子整体只吸收一个光子
根据能量守恒:
hν
1 2
m
v
2 m
W
W 为该金属材料的逸出功 电子用于克服金属表面势垒的束缚而做的功
光子假说 光的波粒二象性
3、光子理论对光电效应的解释
实验规律
i
is 2
1) 饱和光电流强度 is
is 1
与入射光强 I 成正比
I2
I1 光强 I2>I1
-UO 0
U
光子理论的解释 光的强度决定于单位时间内通过单位垂直面积的光子数N
Βιβλιοθήκη Baidu
光子理论的解释
hν
1 2
m
v
2 m
W
3）若能发生光电效应要求
1 2
m vm2
0
hν W 0
νW h
ν0
ν0
W h
为红限频率
4）一个光子是整体而被电子吸收，不需要时间积累， 因此光电效应的弛豫时间很短。
I Nh ν
当入射光的频率一定时，入射光越强则光子数N 就越多， 单位时间产生的光电子数就越多，饱合光电流就越大。
光子假说 光的波粒二象性
3、光子理论对光电效应的解释
实验规律
UO()
2) 光电子的最大初动能随入 射光的频率线性增加，而与 入射光的强度无关。
0
Cs
Na Ca
光子理论的解释
由
1 2
m
v
2 m
eU o 和
hν
1 2
m
v
2 m
W
UO
h e
ν
W e
与实验比较有 K h e
Uo 与频率成线性关系，而与光的强度无关
光子假说 光的波粒二象性
3、光子理论对光电效应的解释 实验规律
3)只有当入射光频率 大于一定频率 0时,
才会产生光电效应。 4)光电效应是瞬时发生的, 驰豫时间不超过10-9s
一、爱因斯坦光电效应方程
1、爱因斯坦光量子假说(1905)
1）一束光是一束以光速 C 运动的粒子流， 这些粒子称为光量子（光子）
2）对于频率为 的单色光，每个光子的能量:
hν
2、爱因斯坦光电效应方程
当频率为 光照射金属时，一个电子整体只吸收一个光子
根据能量守恒:
hν
1 2
m
v
2 m
W
W 为该金属材料的逸出功 电子用于克服金属表面势垒的束缚而做的功
光子假说 光的波粒二象性
3、光子理论对光电效应的解释
实验规律
i
is 2
1) 饱和光电流强度 is
is 1
与入射光强 I 成正比
I2
I1 光强 I2>I1
-UO 0
U
光子理论的解释 光的强度决定于单位时间内通过单位垂直面积的光子数N
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光子理论的解释
hν
1 2
m
v
2 m
W
3）若能发生光电效应要求
1 2
m vm2
0
hν W 0
νW h
ν0
ν0
W h
为红限频率
4）一个光子是整体而被电子吸收，不需要时间积累， 因此光电效应的弛豫时间很短。
I Nh ν
当入射光的频率一定时，入射光越强则光子数N 就越多， 单位时间产生的光电子数就越多，饱合光电流就越大。
光子假说 光的波粒二象性
3、光子理论对光电效应的解释
实验规律
UO()
2) 光电子的最大初动能随入 射光的频率线性增加，而与 入射光的强度无关。
0
Cs
Na Ca
光子理论的解释
由
1 2
m
v
2 m
eU o 和
hν
1 2
m
v
2 m
W
UO
h e
ν
W e
与实验比较有 K h e
Uo 与频率成线性关系，而与光的强度无关
光子假说 光的波粒二象性
3、光子理论对光电效应的解释 实验规律
3)只有当入射光频率 大于一定频率 0时,
才会产生光电效应。 4)光电效应是瞬时发生的, 驰豫时间不超过10-9s