
【医】 Hallwachs effect
ah
ear; erbium
【医】 aures; auri-; auris; ear; ot-; oto-
tile
【化】 tile; watt
【医】 tile
gram; gramme; overcome; restrain
【医】 G.; Gm.; gram; gramme
family name; surname
effect
【医】 effect
哈耳瓦克氏效应(Hallwachs effect)是光电效应研究早期的重要现象,指某些金属(如锌)在紫外光照射下失去负电荷的现象。该效应由德国物理学家威廉·哈耳瓦克(Wilhelm Hallwachs)于1886年发现,为爱因斯坦解释光电效应(1905年)提供了关键实验基础。
现象描述
当紫外光照射带负电的金属板时,金属板因失去电子而电荷减少;若金属板原本不带电或带正电,则不受影响。此现象证明光可激发金属表面电子逸出(即光电子发射)。
物理机制
光的能量被金属表面电子吸收,若能量超过金属的逸出功(电子脱离金属所需的最小能量),电子即被发射。其定量关系由爱因斯坦光电方程描述:
$$ E_k = h u - phi $$
其中 ( E_k ) 为电子动能,( h ) 为普朗克常量,( u ) 为光频率,( phi ) 为逸出功。
历史意义
哈耳瓦克氏效应直接验证了光与电子的能量传递关系,推动了量子理论发展。爱因斯坦因成功解释该效应及相关研究获1921年诺贝尔物理学奖。
注:现代物理文献中,“哈耳瓦克氏效应”一词已较少使用,多纳入“光电效应”范畴讨论。建议学术写作优先采用标准术语“光电效应”(Photoelectric effect),并在历史背景中提及哈耳瓦克的贡献。
哈耳瓦克氏效应(Hallwachs effect)是物理学中光电效应研究的重要现象之一,其核心内容如下:
基本定义
该效应指当紫外线照射到带负电的金属表面时,金属会因电子逸出而失去电荷的现象。这是由德国物理学家威廉·哈耳瓦克(Wilhelm Hallwachs)于1886年首次通过实验观察到的。
历史背景与意义
Hallwachs的实验装置使用锌板连接验电器,发现紫外线照射会使带负电的锌板迅速放电,而带正电的则无此现象。这一发现为爱因斯坦1905年提出光子假说(解释光电效应并获得1921年诺贝尔奖)提供了实验基础,证实了光的粒子性。
与光电效应的关系
哈耳瓦克氏效应是光电效应的早期表现形式,揭示了光能激发金属表面电子的规律,后续研究进一步量化了光电子动能与光频率的关系($E_k = h
u - phi$,其中$phi$为金属逸出功)。
注:将该效应归类到医学领域,可能存在翻译或分类错误,实际应属物理学范畴。建议通过物理教材或权威科学数据库(如Nature、APS期刊)获取更详细实验数据。
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