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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? MmU%%2QG  
    光子和光电子的区别是什么? & 7QH^  
    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) dYOF2si~%  
    万望赐教,不胜感激。急需解答,谢谢谢!!!
     
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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! ;6<zjV7}  
    k&DGJ5m$.  
    光电效应 F X 1C e  
    (1)概述  <qn,  
    mmN|F$;r  
    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。 tP]q4i  
    |a(Q4 e/,  
    4[l^0  
    |e"/Mf[  
    (2)说明 1jOKcm'#  
    ?cBO6^  
    ①光电效应的实验规律。 IgA.%}II}  
    {W'8T}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。 |LFUzq>j  
     oWrE2U;  
    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。 0o;~~\fq.  
    5byeWH0n3  
    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。 ]|BojSL_  
    A5+5J_)*  
    几种金属材料的红限波长 !c_u-&b)  
    x)\V lR  
    金 属 铯 钠 锌 银 铂 f#mx:Q.7I  
    0:PSt_33F  
    红限波长(埃) 6520 5400 3720 2600 1960 CSH`pU  
    B$DZ]/<  
    d.从实验知道,产生光电流的过程非常快,一般不超过lOe-9秒;停止用光照射,光电流也就立即停止。这表明,光电效应是瞬时的。 ^cb)f_90  
    u !.DnKu  
    ②解释光电效应的爱因斯坦方程:根据爱因斯坦的理论,当光子照射到物体上时,它的能量可以被物体中的某个电子全部吸收。电子吸收光子的能量hυ后,能量增加,不需要积累能量的过程。如果电子吸收的能量hυ足够大,能够克服脱离原子所需要的能量(即电离能量)I和脱离物体表面时的逸出功(或叫做功函数)W,那末电子就可以离开物体表面脱逸出来,成为光电子,这就是光电效应。 cI3KB-lM#  
    M4H"].Zm  
    爱因斯坦方程是 :s-EG;.  
    -Qg,99M  
    hυ=(1/2)mv2+I+W n\* JaY  
    (7 ijt  
    式中(1/2)mv2是脱出物体的光电子的初动能。 Xvq^1Y?  
    l<n5gfJ  
    金属内部有大量的自由电子,这是金属的特征,因而对于金属来说,I项可以略去,爱因斯坦方程成为 \AHY[WKx  
    Za9$Hh/X  
    hυ=(1/2)mv2+W W1<.OO\J  
    pzAoq)gg:  
    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 edTMl;4  
    - &NQ\W  
    hυ0=W确定。相应的红限波长为 λ0=C/υ0=hc/W。 /o\U/I  
    T(&kXMaB  
    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。 A~XOK;sB  
    Kc-4W6?$  
    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。 gs-@hR.,s0  
    算式 ~r PYJ  
    在以爱因斯坦方式量化分析光电效应时使用以下算式: u'=(&><  
    'hy?jQ'|e  
    光子能量 = 移出一个电子所需的能量 + 被发射的电子的动能 ?^Pq/VtZ  
    QjqBO+  
    代数形式: +q l  
    Y[h#hZ  
    其中 J2'W =r_#  
    htV#5SUx&  
    h是普朗克常数, `i9N )3 X  
    f是入射光子的频率, @kz!{g]Sn  
    是功函数,从原子键结中移出一个电子所需的最小能量, sK`< kbj  
    是被射出的电子的最大动能, 2Gm-\o&Td"  
    f0是光电效应发生的阀值频率, `,Xb8^M2  
    m是被发射电子的静止质量, OWZS3Y+  
    vm是被发射电子的速度, P3i^S_  
    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。 8s~\iuk  
    v7L"`  
    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 (=`Z0)=  
    ix^gAot  
        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。 tp%|AD"  
        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。