高中物理光电效应相关知识点

光学是物理学知识的重要内容,尤其是高三的物理中的光电效应问题,在物理学习中占有较大的比重，下面是小编给大家带来的高中物理光电效应相关知识点，希望对你有帮助。

高中物理光电效应理论概述

光束里的光子所拥有的能量与光的频率成正比。假若金属里的自由电子吸收了一个光子的能量，而这能量大于或等于某个与金属相关的能量阀值(称为这种金属的逸出功)，则此电子因为拥有了足够的能量，会从金属中逃逸出来，成为光电子;若能量不足，则电子会释出能量，能量重新成为光子离开，电子能量恢复到吸收之前，无法逃逸离开金属。增加光束的辐照度会增加光束里光子的“密度”，在同一段时间内激发更多的电子，但不会使得每一个受激发的电子因吸收更多的光子而获得更多的能量。换言之，光电子的能量与辐照度无关，只与光子的能量、频率有关。

被光束照射到的电子会吸收光子的能量，但是其中机制遵照的是一种非全有即全无的判据，光子所有能量都必须被吸收，用来克服逸出功，否则这能量会被释出。假若电子所吸收的能量能够克服逸出功，并且还有剩余能量，则这剩余能量会成为电子在被发射后的动能。

逸出功W是从金属表面发射出一个光电子所需要的最小能量。如果转换到频率的角度来看，光子的频率必须大于金属特征的极限频率，才能给予电子足够的能量克服逸出功。逸出功与极限频率v0之间的关系为

W=h*v0

其中，h是普朗克常数，是光频率为h*v0的光子的能量。

克服逸出功之后，光电子的最大动能Kmax为

Kmax=hv-W=h(v-v0)

其中，hv是光频率为v的光子所带有并且被电子吸收的能量。

实际物理要求动能必须是正值，因此，光频率必须大于或等于极限频率，光电效应才能发生。

高中物理光电效应定义

光照射到金属上，引起物质的电性质发生变化。这类光变致电的现象被人们统称为光电效应。光电效应分为光电子发射、光电导效应和阻挡层光电效应，又称光生伏特效应。前一种现象发生在物体表面，又称外光电效应。后两种现象发生在物体内部，称为内光电效应。

光电效应里电子的射出方向不是完全定向的，只是大部分都垂直于金属表面射出，与光照方向无关。光是电磁波，但是光是高频震荡的正交电磁场，振幅很小，不会对电子射出方向产生影响。

光电效应说明了光具有粒子性。相对应的，光具有波动性最典型的例子就是光的干涉和衍射。

高中物理光电效应分类

光电效应分为：外光电效应和内光电效应。

内光电效应是被光激发所产生的载流子(自由电子或空穴)仍在物质内部运动，使物质的电导率发生变化或产生光生伏特的现象。

外光电效应是被光激发产生的电子逸出物质表面，形成真空中的电子的现象。

高中物理光电效应规律

1.每一种金属在产生光电效应时都存在一极限频率(或称截止频率)，即照射光的频率不能低于某一临界值。相应的波长被称做极限波长(或称红限波长)。当入射光的频率低于极限频率时，无论多强的光都无法使电子逸出。

2.光电效应中产生的光电子的速度与光的频率有关，而与光强无关。

3.光电效应的瞬时性。实验发现，即几乎在照到金属时立即产生光电流。响应时间不超过十的负九次方秒(1ns)。

4.入射光的强度只影响光电流的强弱，即只影响在单位时间单位面积内逸出的光电子数目。在光颜色不变的情况下，入射光越强，饱和电流越大，即一定颜色的光，入射光越强，一定时间内发射的电子数目越多。