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  • 1 # 青丘之魂

    首先說明金屬及其化合物在的光照射下發射電子的現象稱為光電效應。經過人們大量的實驗發現光電流存在飽和電流即開始時光電流隨電壓增大而增大,而後趨於定值,這表明在單位時間上從陰極發射的光電子具有此極值。二,實驗表明當光的頻率小於某個最小值v時,不管光強多大,照射時間多長,都沒有電流,也就是陰極不發射光電子。三,當極板之間電壓為0時,如果光的頻率大於截止頻率,光電子逸出也會有動能。最後不論光強多弱,光電子逸出時間基本一致,弛豫時間不超過10∧-9s。因為當時的人們用的是麥克斯韋的經典電磁理論,認為光波的能量應該連續的分佈在電磁場中,所以不論入射光頻率如何都應該有光電子,因為如果按照電磁波理論分析能量的大小應該與光強正比且連續,但實驗偏偏不一致。矛盾一,不應該有截止頻率。二,初動能應歲光強增大而與頻率無關!三,光強足夠小時電子應該積累能量才能出來,也就是弛豫時間不同。這都是與實驗不一致的。而愛因斯坦則認為如果光是光速運動的粒子流,而每個粒子運動的能量為hv,他們不能在分割,而只能整個的被吸收或發射!後來這一觀點在量子物理中也是廣泛運用!也即hν=A+1/2mv² 。A是逸出功,後面的是初始動能,按照這個觀點上面就好解決了,為什麼會有截止頻率,因為單個光子的能量由頻率決定了,根據公式當左邊小於右邊自然沒有光子出來了,由於假設光子是整體的吸收與發射,所以基本沒有弛豫時間。而光強決定了單位面積上的光子數目,但沒有決定單個光子所含的能量,所以光強越大數目越多,當光強一定時必然會出現所謂的飽和電流。不論這個假設是否錯誤,光子說完美解釋了光電效應。你會發現科學是有機的整體,從解決黑體輻射的能量子,再到光子提出,再到普頓散射,再到波爾的氫原子光譜分析,都是支援光的粒子性,再到後來就出現了波粒二象性。

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