【正文】 附：光電效應(yīng)理論的驗(yàn)證數(shù)據(jù)取自 ,Physical Review,7,362(1916)太原理工大學(xué)物理系附：普朗克常數(shù) h的測定愛因斯坦方程太原理工大學(xué)物理系附：多光子光電效應(yīng) 在愛因斯坦最初研究光電效應(yīng)時，并沒有考慮到多光子吸收（即一個電子吸收兩個或兩個以上光子）的情況。 太原理工大學(xué)物理系由 能量守恒 :由 動量守恒 :可得P206,散射角 ?:入射 X射線方向與散射 X射線方向間的夾角 。 若光子和原子實(shí)碰撞時，光子將與整個原子交換能量 ,由于光子質(zhì)量遠(yuǎn)小于原子質(zhì)量，根據(jù)碰撞理論，碰撞后光子雖改變方向，但光子能量幾乎不變，所以 散射光 中也有 原波長的光 。這些光電轉(zhuǎn)換器 如光電管 等，廣泛應(yīng)用于光功率測量、光信號記錄、電影、電視和自動控制等諸多方面。2)光子具有 “ 整體性 ” ,一個光子只能 “ 整個地 ” 被電子吸收或放出。太原理工大學(xué)物理系幾種金屬的紅限及逸出功鈀 Pd金 Au汞 Hg鈦 Ti銫 Cs248258275303652 金 屬 紅 限 逸 出 功(Hz) (nm)ν c0=ν 0（ eV)+10 14 0l或見 P202 表 161紅限波長太原理工大學(xué)物理系4）光電效應(yīng)是瞬時發(fā)生的 實(shí)驗(yàn)表明：從光開始照射到金屬釋放電子，只要 無論光強(qiáng)如何，幾乎光電子逸出與光照同時，據(jù)現(xiàn)代的測量，這時間不超過 109s。 U03 U02 U013 12UiIS0ν3 ν2 ν1P201,② ? 為與金屬材料性質(zhì)無關(guān)的普適常量實(shí)驗(yàn)表明： 為與金屬材料性質(zhì)有關(guān)的常量P201,S一定 ,改變 ν， U0∝ ν。太原理工大學(xué)物理系167。太原理工大學(xué)物理系2)光電子的最大初動能隨入射光頻率的增加而增加，與入射光強(qiáng)無關(guān)。二、經(jīng)典物理學(xué)的困難P202,④按照光的經(jīng)典電磁理論： ? 光波的能量與頻率無關(guān)，電子吸收的能量 也與頻率無關(guān)，更 不存在截止頻率！ ? 光波的能量分布在波面上，電子積累能量 需要一段時間，光電效應(yīng) 不可能瞬時發(fā)生！太原理工大學(xué)物理系4）光電效應(yīng)是瞬時發(fā)生的 實(shí)驗(yàn)表明：從光開始照射到金屬釋放電子，只要 無論光強(qiáng)如何，幾乎光電子逸出與光照同時，據(jù)現(xiàn)代的測量，這時間不超過 109s。三、愛因斯坦的光量子論說明： 1）光子不但有能量，而且也有質(zhì)量和動量。太原理工大學(xué)物理系光電倍增管放大器接控件機(jī)構(gòu)光光控繼電器示意圖原理： 當(dāng)加在發(fā)光元件上的信號達(dá)到某一定值時，光的作用使光敏器件的阻值發(fā)生急劇變化，從而起到閉合或開斷電路的作用。 3)輕 原子中的電子一般束縛較弱；重原子中的電子只有外層電子束縛比較弱，內(nèi)層電子一般束縛較緊。此式說明： 波長改變與散射物質(zhì)無關(guān) ,僅決定于散射角；波長改變隨散射角增大而增加。但在 激光 出現(xiàn)后，實(shí)驗(yàn)上發(fā)現(xiàn)了新的吸收過程，特別對于 雙光子 吸收的過程，在實(shí)驗(yàn)上和理論上均取得了許多成果。光子在某處出現(xiàn)的 概率大 ，則該處的 光強(qiáng) I 大 ；光子在某處出現(xiàn)的 概率小 ，則該處的 光強(qiáng) I 小 ；太原理工大學(xué)物理系附：普朗克常數(shù) h的測定愛因斯坦方程太原理工大學(xué)物理系 美國物理學(xué)家密立根，花了十年時間做了 “ 光電效應(yīng) ” 實(shí)驗(yàn)，結(jié)果在 1915年 證實(shí) 了愛因斯坦方程， h 的值與理論值完全一致，又一次證明了 “ 光量子” 理論的正確。此電子稱為反沖電子。反沖電子太原理工大學(xué)物理系 2) 原子中 內(nèi)層電子一般被 束縛得很緊密，內(nèi)層電子與原子核可視為一個整體，稱為 原子實(shí)。 利用光電效應(yīng)中 光電流 與 入射光強(qiáng) 成 正比的特性 ,可以制造光電轉(zhuǎn)換器 實(shí)現(xiàn) 光 信號與電 信號之間的相互轉(zhuǎn)換。每一個粒子攜帶的能量為 E = h ? 。 代入?0 —— 稱 截止頻率 或 紅限頻率 。當(dāng)兩極間加一反向電壓 U =U0 0時，光電流才為零， U0 稱為 截止電壓（遏止電壓）。162 光電效應(yīng) 愛因斯坦的光量子論P(yáng)200,一下 3， 4行 早在 1887年 ,德國物理學(xué)家赫茲第一個觀察到用紫光照射的尖端放電特別容易發(fā)生，由于當(dāng)時還沒有電子的概念 ,所以對其機(jī)制不是很清楚 .直到1897年湯姆遜發(fā)現(xiàn)了電子 .人們才注意到一定頻率的光照射在金屬表面上時 ,有大量電子從表面逸出，這種現(xiàn)象稱為 光電效應(yīng) .產(chǎn)生的電子稱為 光電子。P201,②?當(dāng)電壓 U=0時 ,光電流并不為零；?表明：從陰極逸出的光電子具有初動能 。（演示 GD下頁 )二、經(jīng)典物理學(xué)的困難 — 光