光電效應(yīng)的概況和應(yīng)用

光電效應(yīng)的概況和應(yīng)用光電效應(yīng)原理19051921年諾貝爾物理獎1887年覺察光電效應(yīng)，愛因斯坦第一個成功的解釋了光電效應(yīng)〔金屬外表在光輻照作用下放射電子的效應(yīng)，放射出來的電子叫做光電子。光波長小于某一臨界值時方能放射電子，即極限波長，對應(yīng)的光關(guān)的嚴(yán)格規(guī)定的能量單位(即光子或光量子)定向的，只是大局部都垂直于金屬外表射出，與光照方向無關(guān),光是電磁波，但是光是高頻震蕩的正交電磁場，振幅很小，不會對電子射出方向產(chǎn)生影響。光電效應(yīng)說明白光具有粒子性只要光的頻率超過某一極限頻率的光電流。在入射光肯定時，增大光電管兩極的正向電壓，提高光電子的動能，光電流會隨和電流。所以，當(dāng)入射光強度增大時，依據(jù)光子假設(shè)，入射光的強度〔即單位時間內(nèi)通過單位垂直面積的光能外表逸出的光電子也增多，飽和電流也隨之增大。二.光電效應(yīng)進展歷程(一).光電效應(yīng)理論的進展1887,對進展量子理論起了根本性作電花。大約1900年，馬克思·普朗克對光電效應(yīng)作出最初解釋，并引出了光具有的能量包裹式能量這一理論。他給這一理論歸咎成一個等式，也就是E=hf，E就是光所具有的“包裹式”能h是一個常數(shù)，統(tǒng)稱普朗克常數(shù)，而f就是光源的頻率。也就是說，光能的強弱是有其頻率而打算的。但就是普朗克自己對于光線是包裹式的說法也不太確定。1902年，勒納也對其進展了爭論，指出光電效應(yīng)是金屬中的電子吸取了入射光的能量而從外表逸出的現(xiàn)象。但無法依據(jù)當(dāng)時的理論加以解釋。190526歲時提出光子假設(shè)，成功解釋了光電效應(yīng)，因此獲得1921年諾貝爾物理獎。他進一步推廣了布蘭科的理論，并導(dǎo)出公式，Ek=hf-W，W便是所需將電子從Ek就是電子自由后具有的動能。(二).對光電效應(yīng)的試驗爭論18871888年，德國物理學(xué)家霍爾瓦克斯證明，這是由于在放電間隙內(nèi)消滅了荷電體的原因。1899年，湯姆孫用奇異的方法測得產(chǎn)生的光電流的荷質(zhì)比，獲得的值與陰極射線粒子的荷〔特別是紫外光照耀到金屬外表使金屬內(nèi)部的自由電子獲得更大的動能，因而從金屬外表逃逸出來的一種現(xiàn)象。1899—1902qU=mv^1/2，可計算動身射出電子的能量?？傻贸觯篽f=(1/2)mv^2+I+W。深入的試驗覺察的規(guī)律與經(jīng)典理論存在諸多沖突框架內(nèi)解釋光電效應(yīng)的試驗規(guī)律。勒納德在1902年提出觸發(fā)假說，假設(shè)在電子的放射過程中頻率與電子本身的振動頻率全都，就發(fā)生共振，電子就以其自身的速度從原子內(nèi)部逸出。勒否認(rèn)。當(dāng)時，還有一些物理學(xué)家試圖把光電效應(yīng)解釋為一種共振現(xiàn)象。三.光電效應(yīng)的主要應(yīng)用用于光功率測量、光信號記錄、電影、電視和自動掌握等諸多方面。光電管成寬窄變化的暗條紋，這就是影片邊上的音道．放映電影時，利用光電管把“聲音的照片”光控繼電器光電效應(yīng)的應(yīng)用工業(yè)生產(chǎn)中的大局部光電掌握設(shè)備都用光控繼電器源和光電管分別放在傳送帶的兩側(cè)，每當(dāng)傳送帶上輸送過去一個產(chǎn)品時，光線被擋住一次，工人不慎將手伸入危急部位時，由于遮住了光線，光控繼電器就馬上動作，使機床停下來，避開事故的發(fā)生。太陽能電池太陽電池的根本構(gòu)造是:把一個大面積PN結(jié)做好上下電極的接觸引線就構(gòu)成一個太陽電池。為更好地承受日光照耀,正面電極不能遮光,,一般在外表層上再做一層減反射膜,PN結(jié),底電極一般做成大面積的金屬板。目前,:航空障礙燈、地對空無線電通訊；氣象觀測——無人氣象站、積雪測量計、水位觀測計、地步談機、電視播送中繼站；農(nóng)畜牧業(yè)——電圍欄、水泵、溫室、黑光燈、噴霧器、割膠燈；大路鐵路——無人信號燈、大路導(dǎo)向板、障礙閃光燈、備急；日常生活——照相機、手表、野營車、游艇、手提式電視機、閃光燈。光電探測器光電探測器是對半導(dǎo)體光電效應(yīng)的重要應(yīng)用的器件。其中光敏管(包括各種光敏二極管、光敏三極管和一些光敏晶體管)是此類光電器件裝置。光電探測器在科技、生活、生產(chǎn)和國防建設(shè)中都有著重要的應(yīng)用。例如數(shù)碼照相機、GPS全球定位系統(tǒng)、氣象衛(wèi)星拍攝的氣象云圖、巡航目標(biāo)定位等等。這些應(yīng)用中最根本的是有一個格外靈敏的光電探測器。光機鼠標(biāo)依據(jù)工作原理，鼠標(biāo)大致可以分為機械式、光學(xué)機械式、光電式以及軌跡球、無線等類型。鼠標(biāo)雖然有很多種，固然目前最多的是光學(xué)機械式的鼠標(biāo)了，簡稱為“光機鼠