
【電】 photoelectric action
photoelectricity
【醫】 photoelectricity
affect; effect; intention; action; motive; operation
【醫】 action; effect; process; role
【經】 role
光電作用(Photoelectric Effect)是物理學中描述光照射物質表面時引發電子逸出的量子現象。該術語在漢英詞典中常對應"photoelectric effect",強調光與電子的能量轉換機制。其核心原理由阿爾伯特·愛因斯坦于1905年提出,并因此獲得1921年諾貝爾物理學獎。
根據《物理學基礎》定義,當入射光子能量超過材料功函數時,電子将脫離金屬表面形成光電流。該過程遵循愛因斯坦方程: $$ E_k = h u - phi $$ 其中$E_k$為電子動能,$h$為普朗克常數,$ u$為光頻率,$phi$為材料功函數。該公式驗證了光的粒子性特征,為量子力學發展奠定基礎。
現代應用包括:太陽能電池(美國國家可再生能源實驗室數據顯示轉換效率已達47.1%)、光電傳感器、夜視設備等。國際純粹與應用物理聯合會(IUPAP)将其列為二十世紀五大關鍵物理發現之一,證實其在通信、能源領域的持續影響力。
光電作用是指光與物質相互作用時,光能轉化為電能的現象,其核心機制與光電效應密切相關。以下是綜合多來源信息的詳細解釋:
光電作用又稱光電吸收,指光子将全部能量傳遞給物質中的電子,使電子脫離原子束縛形成電流的過程()。這種現象的本質是光緻電變,即光能直接轉換為電能,常見于金屬或半導體材料中()。
由德國物理學家赫茲于1887年首次發現,愛因斯坦基于光子理論提出合理解釋,其公式為: $$ E_k = h u - W $$ 其中 ( E_k ) 為電子動能,( h ) 為普朗克常數,( u ) 為光頻率,( W ) 為材料逸出功()。
光電作用與光電技術結合了光學、電子學、精密機械等學科,是光電子産業的基礎()。現代應用中,其研究範疇已擴展至量子點、納米材料等前沿領域。
如需進一步了解光電效應的實驗驗證或技術細節,可查閱物理教材或專業論文(來源:)。
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