在入射光的頻率大於極限頻率的條件下，用不同強度的光照射陰極K時，飽和光電流的值也不同。實驗表明光電流的飽和值按正比關係隨入射單射光的強度增大而增大。其伏安特性曲線如圖2。因此必修本中講的“光電流強度與入射光的強度成正比”，應理解為入射光的頻率一定，只改變入射光的強度時，光電流強度的飽和值與入射光的強度成正比。 光的強度 教 材中沒有給出入射光的強度的定義，也沒有做出必要的解釋，這是很不足的。經典波動理論認為光的強度是由光的振幅決定的，與光的頻率無關。但是經典波動理論 不能解釋頻率低於某一數值的光不論強度如何都不能產生光電效應的實驗事實，我們必須從愛因斯坦的光子說的角度理解光的強度。按照光子說的觀點，一束光實際 上是一群以光速沿著光的傳播方向運動著的光子流，每個光子的能量E＝hυ，光的強度是由單位時間達到金屬表面的光子數目決定的。光的頻率一定時，入射光的強度越大，單位時間內達到金屬表面的光子數就越多，單位時間內從金屬表面逸出的光電子數也就越多。由於光電流強度的飽和值Im＝ne（式中n為單位時間內從陰極K發射出的光電子數，e為電子電量）與入射光的強度成正比，可見，單位時間內由K極釋放出的光電子數與入射光的強度成正比。 事實上，當入射光的頻率一定時，直接與入射光的強度成正比的是在單位時間內從K極發射出的光電子數，而不是光電流強度。因此建議教材改寫時採用大家慣用的說法，即入射光頻率一定時，在單位時間內從K極發射出的光電子數與入射光的強度成正比。 不容迴避的問題 學過光子說以後學生常常會問：用強度相同、頻率不同的單射光照射K極，單位時間內從K極 發射的光電子數是否相同？有人說相同。理由是書上講光電流強度與入射光的強度成正比，這就是由於課本敘述不當造成學生誤解。也有說不同，理由是按上面講的 光強度的定義，強度相同、頻率不同的光在單位時間內入射到K極上的光子數不同，所以激發出的光電子數也不同。這個問題是不能迴避，也是迴避不掉的，老師應 該給學生一個答覆。 在光電效應實驗中，光強度一定，飽和光電流會隨著入射光頻率的增大而增大。也就是說，不同頻率的光子激發光電子的能力是不同的。 引起上述爭論的主要原因是學生對光電效應規律沒有全面理解，課本上描述的光電效應規律是對一定頻率的光而言的。當入射光的強度一定、頻率不同時，如果入射 光的頻率高，一方面頻率高的光子能把金屬表面深一些的電子激發出來，頻率低的光子則不能。我們把每秒鐘發射出的光電子數 Ne與每秒鐘到達金屬表面的光子數 Np之比叫做量子效率，即η = Ne/Np。頻率高的光激發光電子時的量子效率高。另一方面，頻率高時，每秒鐘到達金屬表面的光子數 Np將減小。因此，入射光強度一定、頻率變化時的情況比較複雜，一般要針對具體情況具體分析解決。這也提醒我們在“光電效應”的教學中，一定要向學生強調：光電效應的規律是對一定頻率的光而言的。 這是我在某個地方看到的文章，作者不知。