
【醫】 Hallwachs effect
ah
ear; erbium
【醫】 aures; auri-; auris; ear; ot-; oto-
tile
【化】 tile; watt
【醫】 tile
gram; gramme; overcome; restrain
【醫】 G.; Gm.; gram; gramme
family name; surname
effect
【醫】 effect
哈耳瓦克氏效應(Hallwachs effect)是光電效應研究早期的重要現象,指某些金屬(如鋅)在紫外光照射下失去負電荷的現象。該效應由德國物理學家威廉·哈耳瓦克(Wilhelm Hallwachs)于1886年發現,為愛因斯坦解釋光電效應(1905年)提供了關鍵實驗基礎。
現象描述
當紫外光照射帶負電的金屬闆時,金屬闆因失去電子而電荷減少;若金屬闆原本不帶電或帶正電,則不受影響。此現象證明光可激發金屬表面電子逸出(即光電子發射)。
物理機制
光的能量被金屬表面電子吸收,若能量超過金屬的逸出功(電子脫離金屬所需的最小能量),電子即被發射。其定量關系由愛因斯坦光電方程描述:
$$ E_k = h u - phi $$
其中 ( E_k ) 為電子動能,( h ) 為普朗克常量,( u ) 為光頻率,( phi ) 為逸出功。
曆史意義
哈耳瓦克氏效應直接驗證了光與電子的能量傳遞關系,推動了量子理論發展。愛因斯坦因成功解釋該效應及相關研究獲1921年諾貝爾物理學獎。
注:現代物理文獻中,“哈耳瓦克氏效應”一詞已較少使用,多納入“光電效應”範疇讨論。建議學術寫作優先采用标準術語“光電效應”(Photoelectric effect),并在曆史背景中提及哈耳瓦克的貢獻。
哈耳瓦克氏效應(Hallwachs effect)是物理學中光電效應研究的重要現象之一,其核心内容如下:
基本定義
該效應指當紫外線照射到帶負電的金屬表面時,金屬會因電子逸出而失去電荷的現象。這是由德國物理學家威廉·哈耳瓦克(Wilhelm Hallwachs)于1886年首次通過實驗觀察到的。
曆史背景與意義
Hallwachs的實驗裝置使用鋅闆連接驗電器,發現紫外線照射會使帶負電的鋅闆迅速放電,而帶正電的則無此現象。這一發現為愛因斯坦1905年提出光子假說(解釋光電效應并獲得1921年諾貝爾獎)提供了實驗基礎,證實了光的粒子性。
與光電效應的關系
哈耳瓦克氏效應是光電效應的早期表現形式,揭示了光能激發金屬表面電子的規律,後續研究進一步量化了光電子動能與光頻率的關系($E_k = h
u - phi$,其中$phi$為金屬逸出功)。
注:将該效應歸類到醫學領域,可能存在翻譯或分類錯誤,實際應屬物理學範疇。建議通過物理教材或權威科學數據庫(如Nature、APS期刊)獲取更詳細實驗數據。
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