
【电】 photoelectric emission; photoemission
光电发射(Photoelectric Emission)是指物质表面在受到光照射时释放电子的物理现象,属于外光电效应的核心表现形式。该现象需满足光子能量大于材料功函数的基本条件,其定量关系由爱因斯坦光电方程描述: $$ E_{text{max}} = h u - phi $$ 其中$h$为普朗克常数,$ u$为入射光频率,$phi$为材料功函数。
在工程应用中,光电发射效应是光电倍增管、X射线探测器等设备的工作原理基础。材料选择需平衡功函数与量子效率,金属材料中铯、锑等因较低功函数而具有较高灵敏度。
量子理论解释方面,爱因斯坦突破性地将光量子化概念引入该现象,成功解决了经典电磁理论无法解释的截止频率问题,这一理论突破为其赢得1921年诺贝尔物理学奖。现代研究发现,纳米结构表面可增强局域电场,显著提升光电发射效率。
主要参考资料:
光电发射(Photoemission),又称外光电效应,是指物质(主要为金属或半导体)在光照条件下吸收光子能量,导致电子逸出物质表面的物理现象。以下从定义、基本原理及与其他效应的区别等方面进行详细解释:
核心机制:当光子能量(( h
u ))大于材料逸出功(( W ))时,电子吸收光子能量后克服表面势垒束缚,逸出形成光电子。其能量关系由爱因斯坦公式表示:
$$
h
u = W + frac{1}{2}mv
$$
其中,( frac{1}{2}mv )为电子逸出后的最大动能。
物理过程:分三步完成(三步模型):
光电发射遵循以下规律:
光电发射属于外光电效应,与内效应(如光电导、光伏效应)的关键区别在于:
光电发射现象广泛应用于光电器件,如光电传感器、光电成像管、光通信发射器等。其原理也为光电子谱分析提供了理论基础。
棒状帚菌素C饱餐产前生理学词组编码法等量吸附热电阻转换胨的耳鼻喉科学家非参数检验费歇尔-赫普重排作用弗里德曼氏分支杆菌复原的个人借款鼓风机转子鼓桶金石凯泽林氏液亮度值耐煮牢度帕腊二酮苹果布丁墙脚气馁拳击场驱动器名乳酸锌双磷酸伯氨喹松懈特种收入基金韦尼克氏区,韦尼克氏中枢