量子物理基礎(chǔ)光電效應(yīng)愛(ài)因斯坦光子理論.ppt

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伏安特性曲線,一、光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律,飽和電流iS,遏止電壓Ua,IS∝光電子數(shù),I∝,,,15.2光電效應(yīng)愛(ài)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(dòng)能和?成線性關(guān)系,截止頻率?0,即時(shí)發(fā)射,遲滯時(shí)間不超過(guò)10-9秒,遏止電壓與頻率關(guān)系曲線,和v成線性關(guān)系,,二、經(jīng)典物理與實(shí)驗(yàn)規(guī)律的矛盾,電子在電磁波作用下作受迫振動(dòng)，直到獲得足夠的能量(與光強(qiáng)I有關(guān))逸出，不應(yīng)存在紅限?0；,當(dāng)光強(qiáng)很小時(shí)，電子要逸出，必須經(jīng)較長(zhǎng)時(shí)間的能量積累。,只有光的頻率???0時(shí)，電子才會(huì)逸出；,逸出光電子的多少取決于光強(qiáng)I；,光電子即時(shí)發(fā)射，滯后時(shí)間不超過(guò)10–9秒。,總結(jié),,光電子最大初動(dòng)能和光頻率?成線性關(guān)系；,光電子最大初動(dòng)能取決于光強(qiáng)，和光的頻率?無(wú)關(guān)；,三、愛(ài)因斯坦光子假說(shuō)光電效應(yīng)方程,光是光子流，每一光子能量為h?，電子吸收一個(gè)光子,A為逸出功,單位時(shí)間到達(dá)單位垂直面積的光子數(shù)為N，則光強(qiáng)I=Nh?。I越強(qiáng),到陰極的光子越多,則逸出的光電子越多。,電子吸收一個(gè)光子即可逸出，不需要長(zhǎng)時(shí)間的能量積累。,,光頻率?>A/h時(shí)，電子吸收一個(gè)光子即可克服逸出功A逸出。,討論,,光電子最大初動(dòng)能和光頻率?成線性關(guān)系。,光子動(dòng)量,四、光的波粒二象性,光子能量,光子質(zhì)量,粒子性,波動(dòng)性,,紅外變像管,紅外輻射圖像→可見(jiàn)光圖像,像增強(qiáng)器,微弱光學(xué)圖像→高亮度可見(jiàn)光學(xué)圖像,測(cè)量波長(zhǎng)在200~1200nm極微弱光的功率,五、光電效應(yīng)的應(yīng)用,光電成像器件能將可見(jiàn)或不可見(jiàn)的輻射圖像轉(zhuǎn)換或增強(qiáng)成為可觀察記錄、傳輸、儲(chǔ)存的圖像。,光電倍增管,