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    [求助]求教一些概念问题。 [复制链接]

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    离线optic511
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2007-06-05
    光子效应光电效应是怎样的?其区别是什么? ./\@Km?  
    光子和光电子的区别是什么? lov!o: dJ  
    光电导效应中,光辐射照射到外加电压的半导体,符合一定条件后光子激发出新的载流子,为什么电子是到了导带,而不是溢出导体表面?是不是外加电压的作用?所谓导带,价带,禁带在一个半导体中是怎样的?(最好有结构图) K%t*8 4j  
    万望赐教,不胜感激。急需解答,谢谢谢!!!
     
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    光券
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    只看该作者 1楼 发表于: 2007-06-05
    就找到了这些,其它的,欢迎大家帮忙补充! KYm0@O>;  
    hE{K=Tz$  
    光电效应 v&\Q8!r_  
    (1)概述 <sbu;dQ`  
    70?\ugxA  
    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,即极限频率和极限波长。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。可是实是,只要光的频率高与金属的极限频率,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。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。这种解释为爱因斯坦所提出。光电效应由德国物理学家赫兹于1887年发现,对发展量子理论起了根本性在光的照射下,使物体中的电子脱出的现象叫做光电效应(Photoelectric effect)。 光电效应分为光电子发射、光电导效应和光生伏打效应。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。 f_OQ./`  
    =IZT(8  
    "x0^#AVg  
    s S+MqBh&I  
    (2)说明 gT. sj d  
    VD*6g%p  
    ①光电效应的实验规律。 `7E;VL^Y1  
    ZvM(Q=^  
    a.阴极(发射光电子的金属材料)发射的光电子数和照射发光强度成正比。 WCZjXDiwJ  
    ]h`&&Bqt  
    b.光电子脱出物体时的初速度和照射光的频率有关而和发光强度无关。这就是说,光电子的初动能只和照射光的频率有关而和发光强度无关。 )MVz$h{c.]  
    u[;\y|75  
    c.仅当照射物体的光频率不小于某个确定值时,物体才能发出光电子,这个频率蛳叫做极限频率(或叫做截止频率),相应的波长λ。叫做红限波长。不同物质的极限频率”。和相应的红限波长λ。是不同的。 +fB5w?Rg  
    zaIKdI'/e  
    几种金属材料的红限波长 tAd%#:K  
    XSB"{H>&  
    金 属 铯 钠 锌 银 铂 n` _{9R  
    5Pc;5 o0C  
    红限波长(埃) 6520 5400 3720 2600 1960 7~h<$8Y(T  
    n&4N[Qlv,  
    d.从实验知道,产生光电流的过程非常快,一般不超过lOe-9秒;停止用光照射,光电流也就立即停止。这表明,光电效应是瞬时的。 u {cW:  
    K!%+0)A  
    ②解释光电效应的爱因斯坦方程:根据爱因斯坦的理论,当光子照射到物体上时,它的能量可以被物体中的某个电子全部吸收。电子吸收光子的能量hυ后,能量增加,不需要积累能量的过程。如果电子吸收的能量hυ足够大,能够克服脱离原子所需要的能量(即电离能量)I和脱离物体表面时的逸出功(或叫做功函数)W,那末电子就可以离开物体表面脱逸出来,成为光电子,这就是光电效应。 gx/,)> E.  
    U+jOTq8M  
    爱因斯坦方程是 e(&v"}Ef`  
    QO:!p5^:  
    hυ=(1/2)mv2+I+W |*xA 8&/  
    t.y2ff<[U  
    式中(1/2)mv2是脱出物体的光电子的初动能。 *8A  
    yPBZc h%-  
    金属内部有大量的自由电子,这是金属的特征,因而对于金属来说,I项可以略去,爱因斯坦方程成为 L[fiU0^o  
    !?jrf] A@  
    hυ=(1/2)mv2+W e)k9dOR  
    9rX&uP)j^#  
    假如hυ<W,电子就不能脱出金属的表面。对于一定的金属,产生光电效应的最小光频率(极限频率) υ0。由 O/(`S<iip  
    _ A y9p[l  
    hυ0=W确定。相应的红限波长为 λ0=C/υ0=hc/W。 .hb:s,0mP  
    M<Ncb   
    发光强度增加使照射到物体上的光子的数量增加,因而发射的光电子数和照射光的强度成正比。 B"w?;EeV.  
    wU36sCo  
    ③利用光电效应可制造光电倍增管。光电倍增管能将一次次闪光转换成一个个放大了的电脉冲,然后送到电子线路去,记录下来。 <$$yw=ef  
    算式 H2 {+)  
    在以爱因斯坦方式量化分析光电效应时使用以下算式: 2a)xTA#  
    wW P}C D  
    光子能量 = 移出一个电子所需的能量 + 被发射的电子的动能 +)om^e@.  
    m 9WDT  
    代数形式: eKgBy8tNS0  
    ,-LwtePJ0  
    其中 tS5hv@9cWx  
    7nTeP(M%  
    h是普朗克常数, O6 3<AY@  
    f是入射光子的频率, |s(FLF-  
    是功函数,从原子键结中移出一个电子所需的最小能量, ZQsJL\x[UK  
    是被射出的电子的最大动能, ~W'{p  
    f0是光电效应发生的阀值频率, e]"W!K cD9  
    m是被发射电子的静止质量, \)904W5R  
    vm是被发射电子的速度, .G. 0WR/2  
    注:如果光子的能量(hf)不大于功函数(φ),就不会有电子射出。功函数有时又以W标记。 >8^ $ [}w  
    [!uG1GJ>  
    这个算式与观察不符时(即没有射出电子或电子动能小于预期),可能是因为系统没有完全的效率,某些能量变成热能或辐射而失去了。
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    只看该作者 2楼 发表于: 2007-06-05
    光子photon H5B:;g@  
    A RuA<vQ  
        电磁辐射的量子,传递电磁相互作用的规范粒子,记为γ。其静质量为零,不带荷电,其能量为普朗克常量和电磁辐射频率的乘积,ε=hv,在真空中以光速c运行,其自旋为1,是玻色子。早在1900年,M.普朗克解释黑体辐射能量分布时作出量子假设,物质振子与辐射之间的能量交换是不连续的,一份一份的,每一份的能量为hv;1905年A.爱因斯坦进一步提出光波本身就不是连续的而具有粒子性,爱因斯坦称之为光量子;1923年A.H.康普顿成功地用光量子概念解释了X光被物质散射时波长变化的康普顿效应,从而光量子概念被广泛接受和应用,1926年正式命名为光子。量子电动力学确立后,确认光子是传递电磁相互作用的媒介粒子。带电粒子通过发射或吸收光子而相互作用,正反带电粒子对可湮没转化为光子,它们也可以在电磁场中产生。 286;=rN]*  
        光子是光线中携带能量的粒子。一个光子能量的多少与波长相关, 波长越短, 能量越高。当一个光子被分子吸收时,就有一个电子获得足够的能量从而从内轨道跃迁到外轨道,具有电子跃迁的分子就从基态变成了激发态。 
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    只看该作者 3楼 发表于: 2007-06-05
    嗯嗯,看后又明白了一片,呵呵,谢谢站长了。谁还有更好的资料啊,或是自己的总结也行,望不惜赐教拉。