
【电】 photoelectric effetc; photoelectric process; photoelectricity
light; ray; honour; merely; naked; scenery; smooth
【化】 light
【医】 light; phot-; photo-
【医】 electric phenomenon
光电现象(Photoelectric Phenomenon)是物理学中描述光与物质相互作用引发电荷转移或电流产生的物理过程,其核心机制涉及光子能量向电子的传递。该术语在汉英词典中常对应为"photoelectric phenomenon"或"photo-electrical effect",指光照射特定材料时引发电子释放、导电性变化等电学响应的现象。
从物理机制分析,光电现象主要包括两种类型:
外光电效应(External Photoelectric Effect):当入射光频率超过材料阈值时,电子吸收光子能量后脱离物质表面,形成光电流。此现象由爱因斯坦于1905年基于普朗克量子假说完善解释,其公式表达为:
$$ E_k = h u - phi $$
其中$E_k$为逸出电子动能,$h$为普朗克常数,$ u$为光频率,$phi$为材料功函数。
内光电效应(Internal Photoelectric Effect):主要发生在半导体材料中,光子激发电子-空穴对,改变材料导电率。这种现象是光伏电池和光电导器件的理论基础。
现代工程应用中,光电现象支撑着多项核心技术:
权威文献中,《中国大百科全书·物理学卷》将光电现象列为量子力学的重要实证案例,而《IEEE光电标准术语手册》则系统规范了相关专业术语的英文对应表述。在材料研究领域,石墨烯等二维材料的光电转换特性研究为新一代光电器件开发提供了新方向(《自然·纳米技术》2024年综述论文)。
光电现象是指电磁辐射(如可见光、紫外线、X射线等)作用于物体时,引起其电性质发生变化的一类物理现象。以下是综合多来源信息的详细解释:
光电现象的本质是光与物质相互作用导致电学特性改变的过程。根据能量转换形式不同,主要包含以下类型:
光电效应
物体吸收光子后,电子获得足够能量逸出表面形成光电流。关键公式为:
$$
E_k = h
u - W
$$
其中$h$是普朗克常数,$
u$为光频率,$W$为材料逸出功。
光电离现象
高能光子使气体/液体中的分子电离,产生电子和正离子。
光电导现象
半导体材料在光照下电导率显著增加,如光敏电阻工作原理。
光生伏打效应
光能在半导体界面产生电压,是太阳能电池的基础原理。
这类现象在光电器件(如光电传感器)、能源技术(光伏发电)、量子科学研究中具有关键作用。需注意不同材料的逸出功和光电产额直接影响实际应用效果。
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