光電磁效應英文解釋翻譯、光電磁效應的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【電】 photoelectromagnetic effect; photoeletromagnetic effect

分詞翻譯：

光電的英語翻譯：

photoelectricity
【醫】 photoelectricity

磁的英語翻譯：

magnetism

效應的英語翻譯：

effect
【醫】 effect

專業解析

光電磁效應（Photoelectromagnetic Effect），在物理學中特指光生伏特效應（Photovoltaic Effect）與電磁場相互作用的物理現象。其核心是半導體材料吸收光子後産生電子-空穴對（光生載流子），這些載流子在材料内部或外加電磁場作用下定向運動，從而産生電勢差或電流。該效應是太陽能電池、光電探測器等器件的理論基礎。

一、術語定義與物理機制

中英對照定義
- 光電磁效應（Photoelectromagnetic Effect）：指光照條件下半導體内部因光子激發産生載流子（電子與空穴），并在電磁場（如内置電場、外磁場）作用下形成定向電流或電壓的現象。
- 光生伏特效應（Photovoltaic Effect）：光電磁效應的子集，特指無外電場時，半導體PN結的内建電場分離光生載流子産生電壓的過程。
關鍵物理過程
- 光子吸收：材料吸收光子能量，電子從價帶躍遷至導帶，形成電子-空穴對。
- 載流子分離：電磁場（如PN結内建電場、外磁場）驅動電子與空穴向相反方向運動。
- 電流/電壓輸出：分離的載流子積累形成電勢差（開路電壓）或閉合回路中産生電流（短路電流）。

二、應用場景與實例

太陽能電池
典型如矽基太陽能電池，依賴PN結内建電場實現光能至電能的轉換。光照下PN結兩側産生光生電壓，最大輸出功率由填充因子（Fill Factor）和轉換效率決定。

來源：劉恩科《半導體物理學》（電子工業出版社，2017）
光電探測器
光電磁效應用于高速光電導器件，如砷化镓（GaAs）探測器。外電場加速光生載流子，提升器件響應速度與靈敏度。

來源：S. M. Sze《半導體器件物理》（Wiley，2018）

三、權威理論依據

愛因斯坦光電方程
光電磁效應的量子理論基礎由愛因斯坦1905年提出，公式描述光子能量（$E=h u$）與電子逸出功（$W$）的關系：

$$ h u = W + frac{1}{2}mv $$

其中$h$為普朗克常數，$ u$為光頻率，$m$為電子質量，$v$為電子速度。

來源：《物理評論》期刊（Einstein, A. "On a Heuristic Viewpoint Concerning the Production and Transformation of Light", 1905）
半導體能帶理論
光生載流子的産生需滿足光子能量大于半導體帶隙（$E_g$），即$h u > E_g$，否則光子無法激發電子躍遷。

來源：黃昆《固體物理學》（高等教育出版社，1988）

四、相關效應辨析

光電導效應（Photoconductive Effect）：僅光照導緻材料電導率變化，無需電磁場分離載流子。
光電子發射效應（Photoemission）：光子使電子脫離材料表面（如光電管），與體内載流子運動機制不同。

注：部分文獻将"光電磁效應"等同于"光生伏特效應"，但嚴格意義上前者涵蓋更廣的電磁場耦合場景。

網絡擴展解釋

關于“光電磁效應”這一表述，目前科學領域并無明确定義。根據您的提問，可能涉及以下兩個相關概念的解釋，需結合光的電磁理論與光電效應進行綜合說明：

1.光的電磁理論

光的電磁理論由麥克斯韋在1865年提出，認為光本質上是電磁波的一種形式，其傳播遵循電磁場方程。核心内容包括：

電磁波性質：光速 ( c = frac{1}{sqrt{varepsilon_0 mu_0}} )，其中 (varepsilon_0) 為真空介電常數，(mu_0) 為真空磁導率。
實驗驗證：赫茲通過實驗證實電磁波的存在，并證明其反射、折射等特性與光一緻。
局限性：該理論無法解釋光的色散現象，後由洛倫茲電子論補充（介電常數 (varepsilon) 隨波長變化）。

2.光電效應

光電效應是光與物質相互作用時表現出的量子化現象，由愛因斯坦在1905年提出光子假說解釋：

現象描述：光照射金屬表面時，若光子能量 ((E = h u)) 大于金屬逸出功，會激發電子逸出。
經典理論矛盾：光的波動說無法解釋光強與電子動能無關、存在截止頻率等現象。
量子解釋：光具有粒子性（光子），能量傳遞是離散的，奠定量子力學基礎。

3.兩者的聯繫與區别

電磁理論：側重光的波動性，解釋傳播、幹涉等宏觀現象。
光電效應：揭示光的粒子性，說明能量交換的量子化特性。
波粒二象性：現代物理學認為光既是波又是粒子，兩者在不同實驗中顯現。

若您的問題指向其他具體效應，建議提供更多背景信息以便精準解答。