光电效应应用原理
(2016-06-02 11:06:30)
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光电效应现象是赫兹在做验证麦克斯韦的电磁理论的火花放电实验时偶然发现的,而这一现象却成了突破麦克斯韦电磁理论的一个重要证据。利用光电效应制作的光电器件在工农业生产、科学技术和文化生活领域内得到了广泛的应用,下面我们就来一起看看光电效应简介说明吧!
光照射到某些物质上,引起物质的电性质发生变化。这类光致电变的现象被人们统称为光电效应,这一现象最早是1887年赫兹在实验研究麦克斯韦电磁理论时偶然发现的。下面我们来看看光电效应简介。
光电效应简介
光电效应是物理学中一个重要而神奇的现象。在高于某特定频率的电磁波照射下,某些物质内部的电子会被光子激发出来而形成电流,即光生电。光电现象由德国物理学家赫兹于1887年发现,而正确的解释为爱因斯坦所提出。科学家们在研究光电效应的过程中,物理学者对光子的量子性质有了更加深入的了解,这对波粒二象性概念的提出有重大影响。
光电效应的分类
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。
光电效应的应用
我们把将光信号(或光能)转变成电信号(或电能)的器件叫光电器件。现已有光敏管、光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、光敏组件、色敏器件、光敏可控硅器件、光耦合器、光电池等光电器件。这些器件已被广泛应用于生产、生活、军事等领域。下面着重介绍几种光电器件的应用及其检测方法。
光电效应和经典理论的矛盾处
在光电效应中,要释放光电子显然需要有足够的能量。根据经典电磁理论,光是电磁波,电磁波的能量决定于它的强度,即只与电磁波的振幅有关,而与电磁波的频率无关。而实验规律中的第一、第二两点显然用经典理论无法解释。第三条也不能解释,因为根据经典理论,对很弱的光要想使电子获得足够的能量逸出,必须有一个能量积累的过程而不可能瞬时产生光电子。所有这些实际上已经曝露出了经典理论的缺陷,要想解释光电效应必须突破经典理论。
总结
光电效应是物理学中一个重要而神奇的现象,在光的照射下,某些物质内部的电子会被光子激发出来而形成电流,即光生电。光电现象由德国物理学家赫兹于1887年发现,而正确的解释为爱因斯坦所提出。科学家们对光电效应的深入研究对发展量子理论起了根本性的作用。同时光电效应可以把光信号转变为电信号,动作迅速灵敏,因此利用光电效应制作的光电器件在工农业生产、科学技术和文化生活领域内得到了广泛的应用。
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