量子物理基礎光電效應愛因斯坦光子理論.ppt

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伏安特性曲線,一、光電效應的實驗規(guī)律,飽和電流iS,遏止電壓Ua,IS∝光電子數,I∝,,,15.2光電效應愛因斯坦光子理論,,iS3,iS1,iS2,I1,I2,I3,,,,Ua,U,i,I1>I2>I3,,,?0,光電子最大初動能和?成線性關系,截止頻率?0,即時發(fā)射,遲滯時間不超過10-9秒,遏止電壓與頻率關系曲線,和v成線性關系,,二、經典物理與實驗規(guī)律的矛盾,電子在電磁波作用下作受迫振動，直到獲得足夠的能量(與光強I有關)逸出，不應存在紅限?0；,當光強很小時，電子要逸出，必須經較長時間的能量積累。,只有光的頻率???0時，電子才會逸出；,逸出光電子的多少取決于光強I；,光電子即時發(fā)射，滯后時間不超過10–9秒。,總結,,光電子最大初動能和光頻率?成線性關系；,光電子最大初動能取決于光強，和光的頻率?無關；,三、愛因斯坦光子假說光電效應方程,光是光子流，每一光子能量為h?，電子吸收一個光子,A為逸出功,單位時間到達單位垂直面積的光子數為N，則光強I=Nh?。I越強,到陰極的光子越多,則逸出的光電子越多。,電子吸收一個光子即可逸出，不需要長時間的能量積累。,,光頻率?>A/h時，電子吸收一個光子即可克服逸出功A逸出。,討論,,光電子最大初動能和光頻率?成線性關系。,光子動量,四、光的波粒二象性,光子能量,光子質量,粒子性,波動性,,紅外變像管,紅外輻射圖像→可見光圖像,像增強器,微弱光學圖像→高亮度可見光學圖像,測量波長在200~1200nm極微弱光的功率,五、光電效應的應用,光電成像器件能將可見或不可見的輻射圖像轉換或增強成為可觀察記錄、傳輸、儲存的圖像。,光電倍增管,