光量子假说与光电效应的关系,爱因斯坦的光量子假说和光电效应方程?

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爱因斯坦的光量子假说和光电效应方程?

爱因斯坦认为光不是连续传播,而是一份一份的,每一份称为一个光子,能量E=hν,当光频率大于金属极限频率时,光照射金属发生光电效应,飞出光电子最大初动能Ek=hν-w₀,这个关系式称为光电效应方程,其中w₀是金属逸出功。

光电效应是如何验证光量子理论的?

光电效应是由赫兹在1887年首先发现的,这一发现对认识光的本质具有极其重要的意义。1905年,爱因斯坦从普朗克的能量子假设中得到启发,提出光量子的概念,成功地说明了光电效应的实验规律。

1916年,密立根以精确的光电效应实验证实了爱因斯坦的光电方程,测出的普朗克常数与普朗克按绝对黑体辐射定律中的计算值完全一致。爱因斯坦和密立根分别于1921年和1923年获得诺贝尔物理学奖。

光电效应是如何验证光量子理论?

光电效应:光照射到某些物质上,引起物质的电性质发生变化,也就是光能量转换成电能。这类光致电变的现象被人们统称为光电效应(Photoelectric effect)。

这一现象是1887年赫兹在实验研究麦克斯韦电磁理论时偶然发现的。1888年,德国物理学家霍尔瓦克斯(Wilhelm Hallwachs)证实是由于在放电间隙内出现荷电体的缘故。1899年,J·J·汤姆孙通过实验证实该荷电体与阴极射线一样是电子流。1899—1902年间,勒纳德(P·Lenard)对光电效应进行了系统研究,并命名为光电效应。1905年,爱因斯坦在《关于光的产生和转化的一个启发性观点》一文中,用光量子理论对光电效应进行了全面的解释。1916年,美国科学家密立根通过精密的定量实验证明了爱因斯坦的理论解释,从而也证明了光量子理论。

普朗克的量子假说提出后的几年内,并未引起人们的兴趣,爱因斯坦却看到了它的重要性。他赞成能量子假说,并从中得到了重要启示:在现有的物理理论中,物体是由一个一个原子组成的,是不连续的,而光(电磁波)却是连续的。

在原子的不连续性和光波的连续性之间有深刻的矛盾。为了解释光电效应, 1905年爱因斯坦在普朗克能量子假说的基础上提出了光量子假说。

20世纪初,提出了光量子假说,解决了经典物理学无法解释的光电效应。

光量子理论从哪些方面解释了光电效应现象?

光电效应的规律

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。

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