定义:光电发射是利用光的强度把电子从原子中移走的现象。光电这个词是由两个词组成的照片这意味着光(光子)和电哪个是相关的电子。因此,光辐射或光子将它们的能量传递给电子发射。这就是为什么叫它光电发射。
光电发射的意义
光电发射对于确定入射光的强度有重要意义。如果强度大,则电子发射量也会大。
光电发射解释
碱金属具有较低的功函数,因为哪种电子可以容易地从其最外壳中脱离。金属如钠,铷,铯等具有这些特性。
在这种状态下,如果向它们提供等于其工作功能的能量,则它们将发出电子。该电子将产生电流。
在下图中,阐明了光电发射。在这种方法中,一个发射极被放置在玻璃外壳内。阳极也用于发射。这里使用的光源是一种自然光源,即太阳。
当光线落在由具有低功函数的碱金属组成的发射器上时,电子将兴奋。这是因为电子是更高的能级。能量越多,不稳定就越多。
因此,电子不能留在原子中,它们会趋于稳定。只有当它们失去光子给予它们的能量时,这才有可能。由光子传递给电子的能量将被转换成动能。由于这种动能,电子就会在原子内部运动。这叫做电子发射。
能量源可以在任何形式中,光线或紫外线可用于提供发射。光线由光子组成,而紫外线的能量被称为Quanta。在此,我们使用了撞击发射器并提供发射的光子。因此,这种类型的发射称为光电发射。
光电发射的数学表达式
光子所拥有的能量是光频率的函数。它与光线的频率成正比。
电子从原子发出它所需要的能量是由原子的电荷和金属的功函数的乘积给出的。为了提供原子发射电子的理想效果,电子所需要的能量应该小于光子所拥有的能量。
因此,光电发射不发生的波长被称为长波长限制或阈值波长。如果入射光线的波长超过这个波长限制,则不可能发射。
同样,入射光线的频率也应足够高,足以为电子提供能量,使它们离开最外层。因此,f0光线产生光电发射效果所需的最小频率。
频率越高,光的能量或强度就越大。因此,更多的能量将被传递给电子,使它转化为动能。
电路中提供电压V,以降低发射电子的速度,因为有时它们会获得极高的动能,甚至可以从玻璃外壳中出来。
整个安排放置在真空玻璃管内。阳极与发射极放在一起以吸收所发射的电子。因此,电流在外部电路中流动。
光电发射条件
- 从金属表面发射的电子将与入射光的光通量成正比。如果光通量增加,那么发射的电子数也会增加。
- 只有当光子的能量大于或等于金属电子所拥有的能量时,才会发生发射。
- 发射电子的最大能级与入射光的频率有关,而与入射光的量无关。
光电发射的效用
由于发射极发射电子而产生的电流称为光电电流。光电电流表示光照的强度。电流的强度越高,光线就越强。
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