物理 · 現代物理 / 原理與探索
光電效應實驗解說
即使光線更加明亮，也有時電子不會發出。 這是一項實驗，旨在透過改變金屬的種類、光的頻率、強度以及截止電壓，來尋找光電發射的條件。 透過比較單個電子的最大動能與發射的電子數量，可以解釋光的粒子性。
它是怎麼工作的？
頻率改變最大動能；頻率高於臨界頻率時，光強度改變放出的電子數。
關鍵關係
Kmax = hf − W · f₀ = W/h · eVs = Kmax
嘗試這個實驗
- 電子只在光子的能量超過逸入功時才會發射。光強度改變了電子的數量和飽和電流，但不會改變最大動能。如果反向電壓大於截止電壓，則集極電流為零。
- 按下“標準條件”按鈕，執行，並記錄每個測量值。
- 將具有相同頻率但僅改變強度的記錄進行比較。 停止電壓的值與當能量以 eV 形式表示時，等於 Kmax。
解讀結果的依據
光的頻率高於閾頻時，僅將光強變為 2 倍，最大動能如何變化？
由於 Kmax = hf − W， 最大的能量並非由強度決定，而是由金屬的頻率和逸出功決定。
模型的範圍與限制
這是一個基於逸出功的理想模型。所有發射的電子都被簡化為具有 Kmax，當反向電壓大於 Vs 時，電流顯示為 0。實際的能量分佈、表面條件以及收集效率被忽略。對於每個頻率，Kmax 代表可能的最大值，並且在強度為 0 時，沒有發射。