
【計】 optoelectronic
photoelectron
【化】 optical electrons; photoelectron
【醫】 photoelectron
光電子(Photoelectron)在物理學和電子工程領域指物質受光照射後釋放出的電子,是光電效應的直接産物。以下是基于專業詞典視角的詳細解釋:
核心概念
光電子指光子(光量子)與物質相互作用時,将其能量傳遞給原子中的電子,使電子脫離原子束縛而形成的自由電子。該過程需滿足愛因斯坦光電方程:
$$ E_k = h u - Phi $$
其中 (E_k) 為光電子動能,(h u) 為光子能量,(Phi) 為材料逸出功(參考:Einstein, A. Annalen der Physik, 1905)。
漢英對照
當入射光頻率超過材料的臨界頻率(截止頻率)時,光子能量被電子吸收,電子克服原子核束縛逸出表面。光電子的動能與光頻率呈線性關系,與光強無關(經典電磁理論無法解釋此現象)。
利用光電子發射原理制成光電管、光電倍增管等器件,用于光信號轉換(例:夜視儀、粒子探測器)。
通過分析光電子能量分布,研究材料表面成分及電子結構(如X射線光電子能譜/XPS)。
光伏電池中光生載流子的分離機制涉及光電子行為(參考:美國可再生能源實驗室[NREL]報告)。
《物理學名詞》(全國科學技術名詞審定委員會, 2019)将光電子定義為“物質受光照釋放的電子”。
國際電工委員會(IEC)标準IEC 60050-845:2020 明确光電效應相關術語。
《光電技術手冊》(SPIE Press)詳述光電子器件的設計與應用原理。
(注:因術語解釋屬基礎科學定義,引用來源以權威學術機構及标準文件為主,未提供網頁鍊接以确保信息準确性)
光電子是物理學中的重要概念,其核心含義和特性可歸納如下:
光電子指在光電效應中,物質(通常是金屬)表面受光或其他電磁輻射照射時逃逸出的電子。本質是金屬中被光子激發的電子,其動能與入射光頻率相關,而非光強。
光電效應條件
入射光子能量需滿足:
$$ h
u > W_0 $$
其中$h$為普朗克常數,$
u$為光頻率,$W_0$為金屬逸出功。此時金屬表面的束縛電子吸收光子能量後逸出,成為光電子。
量子特性
該現象驗證了光的粒子性,愛因斯坦通過光電效應方程解釋:
$$ E_k = h
u - W_0 $$
說明光電子動能$E_k$與光頻率成正比。
屬于光電子學範疇,主要研究:
廣泛存在于現代科技中:
屬性 | 光子 | 光電子 |
---|---|---|
本質 | 電磁輻射量子 | 受激發的電子 |
靜止質量 | 零 | 存在($9.1×10^{-31}$kg) |
産生方式 | 自發/受激輻射 | 光電效應 |
(數據綜合自)
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