
【计】 optoelectronic
photoelectron
【化】 optical electrons; photoelectron
【医】 photoelectron
光电子(Photoelectron)在物理学和电子工程领域指物质受光照射后释放出的电子,是光电效应的直接产物。以下是基于专业词典视角的详细解释:
核心概念
光电子指光子(光量子)与物质相互作用时,将其能量传递给原子中的电子,使电子脱离原子束缚而形成的自由电子。该过程需满足爱因斯坦光电方程:
$$ E_k = h u - Phi $$
其中 (E_k) 为光电子动能,(h u) 为光子能量,(Phi) 为材料逸出功(参考:Einstein, A. Annalen der Physik, 1905)。
汉英对照
当入射光频率超过材料的临界频率(截止频率)时,光子能量被电子吸收,电子克服原子核束缚逸出表面。光电子的动能与光频率呈线性关系,与光强无关(经典电磁理论无法解释此现象)。
利用光电子发射原理制成光电管、光电倍增管等器件,用于光信号转换(例:夜视仪、粒子探测器)。
通过分析光电子能量分布,研究材料表面成分及电子结构(如X射线光电子能谱/XPS)。
光伏电池中光生载流子的分离机制涉及光电子行为(参考:美国可再生能源实验室[NREL]报告)。
《物理学名词》(全国科学技术名词审定委员会, 2019)将光电子定义为“物质受光照释放的电子”。
国际电工委员会(IEC)标准IEC 60050-845:2020 明确光电效应相关术语。
《光电技术手册》(SPIE Press)详述光电子器件的设计与应用原理。
(注:因术语解释属基础科学定义,引用来源以权威学术机构及标准文件为主,未提供网页链接以确保信息准确性)
光电子是物理学中的重要概念,其核心含义和特性可归纳如下:
光电子指在光电效应中,物质(通常是金属)表面受光或其他电磁辐射照射时逃逸出的电子。本质是金属中被光子激发的电子,其动能与入射光频率相关,而非光强。
光电效应条件
入射光子能量需满足:
$$ h
u > W_0 $$
其中$h$为普朗克常数,$
u$为光频率,$W_0$为金属逸出功。此时金属表面的束缚电子吸收光子能量后逸出,成为光电子。
量子特性
该现象验证了光的粒子性,爱因斯坦通过光电效应方程解释:
$$ E_k = h
u - W_0 $$
说明光电子动能$E_k$与光频率成正比。
属于光电子学范畴,主要研究:
广泛存在于现代科技中:
属性 | 光子 | 光电子 |
---|---|---|
本质 | 电磁辐射量子 | 受激发的电子 |
静止质量 | 零 | 存在($9.1×10^{-31}$kg) |
产生方式 | 自发/受激辐射 | 光电效应 |
(数据综合自)
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