压,用Ua表示不难看出遏止电压与光电子的初动能间有如下关系 mo=eu (157) 式中m和e分别是电子的静质量和电量,υ是光电子逸出金属表面的最大速率 实验还表明,遏止电压Ua与光强I无关而与照射光的频率v成线性关系,即 Ja=kv-vo (158) 式中K和vo都是正值,其中K为普适恒量,对一切金属材料都是相同的,而V-K1对同 种金属为一恒量,但对于不同的金属具有不同的数值将式(158代入式(157)得 mo=ekv-elo=ek(v-vo) (159) 上式表明光电子的初动能与入射光的频率成线性关系,与入射光强无关 4)光电子是即时发射的滞后时间不超过10s 实验表明,只要入射光的频率大于该金属的红限,当光照射这种金属表面时,几乎立 即产生光电子,而无论光强多大 二、爱因斯坦光子假设和光电效应方程 对于上述实验事实经典物理学理论无法解释 按照光的波动理论光波的能量由光强决定,在光照射下束缚在金属内的“自由电 子”将从入射光波中吸收能量而逸出表面因而逸出光电子的初动能应由光强决定,但 光电效应中光电子的初动能与光强无关;另外如果光波供给金属中“自由电子”逸出 表面所需的足够能量,光电效应对各种频率的光都能发生,不应该存在红限,而且,光电 子从光波中吸收能量应有一个积累过程,光强越弱,发射光子所需要的时间就越长,这都 与光电效应的实验事实相矛盾由此可见光的波动理论无法解释光电效应的实验规律 为了克服光的波动理论所遇到的困难,从理论上解释光电效应,爱因斯坦发展了普 朗克能量子的假设于1905年提出了如下的光子假设:一束光就是一束以光速运动的 粒子流,这些粒子称为光量子(简称光子);频率为v的光子所具有的能量为h,它不能 再分割而只能整个的被吸收或产生出来 按照光子理论,当频率为ν的光照射金属表面时,金属中的电子将吸收光子获得 的能量,此能量的一部分用于电子逸出金属表面所需要的功(此功称为逸出功A)另一 部分则转变为逸出电子的初动能据能量守恒定律有 hv=-mu+A (15.10) 这就是爱因斯坦的光电效应方程5 压,用 Ua 表示.不难看出,遏止电压与光电子的初动能间有如下关系 a m = eU 2 0 2 1 (15.7) 式中 m 和 e 分别是电子的静质量和电量, 0 是光电子逸出金属表面的最大速率. 实验还表明,遏止电压 Ua 与光强 I 无关,而与照射光的频率 v 成线性关系,即 Ua = K −V0 (15.8) 式中 K 和 V0 都是正值,其中 K 为普适恒量,对一切金属材料都是相同的,而 V0=Kv0 对同 一种金属为一恒量,但对于不同的金属具有不同的数值.将式(15.8)代入式(15.7)得 ( ) 0 0 2 0 2 1 m = eK − eV = eK  −  (15.9) 上式表明,光电子的初动能与入射光的频率成线性关系,与入射光强无关. 4）光电子是即时发射的,滞后时间不超过 10-9 s. 实验表明,只要入射光的频率大于该金属的红限,当光照射这种金属表面时,几乎立 即产生光电子,而无论光强多大. 二、爱因斯坦光子假设和光电效应方程 对于上述实验事实,经典物理学理论无法解释. 按照光的波动理论,光波的能量由光强决定,在光照射下,束缚在金属内的“自由电 子”将从入射光波中吸收能量而逸出表面,因而逸出光电子的初动能应由光强决定,但 光电效应中光电子的初动能与光强无关；另外,如果光波供给金属中“自由电子”逸出 表面所需的足够能量,光电效应对各种频率的光都能发生,不应该存在红限,而且,光电 子从光波中吸收能量应有一个积累过程,光强越弱,发射光子所需要的时间就越长,这都 与光电效应的实验事实相矛盾.由此可见,光的波动理论无法解释光电效应的实验规律. 为了克服光的波动理论所遇到的困难,从理论上解释光电效应,爱因斯坦发展了普 朗克能量子的假设,于 1905 年提出了如下的光子假设：一束光就是一束以光速运动的 粒子流,这些粒子称为光量子（简称光子）；频率为 v 的光子所具有的能量为 hv,它不能 再分割,而只能整个的被吸收或产生出来. 按照光子理论,当频率为 v 的光照射金属表面时,金属中的电子将吸收光子,获得 的能量,此能量的一部分用于电子逸出金属表面所需要的功(此功称为逸出功 A)；另一 部分则转变为逸出电子的初动能.据能量守恒定律有 m A 2 1 h 2  = 0 + (15.10) 这就是爱因斯坦的光电效应方程