光电效应

现象：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.
原理：
1905年,爱因斯坦提出光子假设,成功解释了光电效应,因此获得1921年诺贝尔物理奖.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（Photoelectric effect）.光电效应分为光电子发射、光电导效应和光生伏特效应.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.　赫兹于1887年发现光电效应,爱因斯坦第一个成功的解释了光电效应（金属表面在光辐照作用下发射电子的效应,发射出来的电子叫做光电子）.光波长小于某一临界值时方能发射电子,即极限波长,对应的光的频率叫做极限频率.临界值取决于金属材料,而发射电子的能量取决于光的波长而与光强度无关,这一点无法用光的波动性解释.还有一点与光的波动性相矛盾,即光电效应的瞬时性,按波动性理论,如果入射光较弱,照射的时间要长一些,金属中的电子才能积累住足够的能量,飞出金属表面.可事实是,只要光的频率高于金属的极限频率,光的亮度无论强弱,光子的产生都几乎是瞬时的,不超过十的负九次方秒.正确的解释是光必定是由与波长有关的严格规定的能量单位(即光子或光量子)所组成.　　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.

当紫外线这一类波长较短、频率较高的光线照射到金属表面时，金属中便有电子向外逸出，这种现象就被称为“光电效应”。 光电效应的实验表明：亮度微弱的紫光能从金属表面打出电子，而亮度很强的红光却不能打出电子，说明光电效应的产生只取决于光的频率而与光的强度无关。 爱因斯坦的光量子假说恢复了光的粒子性，使人们终于认清了光的波粒双重性格。而且在它的启发下，科学家发现了德布罗意物质波，使人们认清了微观世界的波粒二象性，为后来量子力学的建立奠定了理论基础。

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吸收能量后逸出而形成电流，即光生电。 发生光电效应的前提是光的频率必须超过金属的特征频率。爱因斯坦对光电效应的解释《关于光的产生和转变的一个启发性观点》获得了1921年的诺贝尔物理学奖。 分类 通常把光电效应分为三类： 1、外光电效应。在光线作用下能使电子逸出物体表面的现象称为外光电效应。基于该效应的光电器件有光电管、光电倍增管等。 2、内光电效应。在光线作用下能使物体电阻率改变的称为内光电效应，又称光电导效应。基于该效应的光电器件有光敏电阻、光敏晶体管等。 3、半导体光生伏特效应。在光线作用下能使物体产生一定方向电动势的称为半导体光生伏特效应。基于该效应的光电器件有光电池。

光电效应是指当光子射击金属或其他材料表面时，会将一些电子从材料中抛出的现象。光电效应是量子力学的重要实验现象之一，也是诺贝尔物理学奖的重要研究方向。光子是粒子光源，吸收一定能量光子后，金属或半导体表面的电子获得了足够的能量，可以跨越表面的势垒离开金属表面，形成光电子。在光电效应发生时，电子能够通过焦耳-汤姆孙效应，吸收光子产生动能，并注入电子和正孔对中。这种现象在扫描隧道显微镜、太阳能电池等仪器和设备中被广泛应用。