饱和光电流的大小与哪些因素有关

Question

如题所述

Answer 1

饱和光电流的大小与入射光强度、频率有关。

1、饱和光电流大小与入射光强度的关系

当入射光频率不变时，饱和光电流的值与入射光强度成正比。原因很简单，入射光强度与单位时间照射到金属上的光子数成正比。光子数的变化导致单位时间内吸收光子的电子数变化，故飞出的光电子数变化，导致电流的变化。

2、饱和光电流大小与频率的关系

当入射光强度不变时，饱和光电流随入射光频率的增大而增大。这个理解起来比较难。

可以这么想：光强不变，单位时间内有10个光子被电子吸收，吸收后所形成的10个光电子并不是全部从金属表面飞出。靠近金属表面的电子受到金属内原子核的束缚比较弱，故很容易飞出，但内部的就不一定。

所以，这10个电子可能只有6个能飞出金属形成光电流。

如果在入射光强度不变的情况下增大入射光的频率，虽然还是有10个光子被10个电子吸收形成光电子，但这10个光电子的能量比较大，所以，能够脱离金属内原子核束缚的能力比较强。这样，可能就会有8个电子能飞出金属形成光电流，这样的话，很显然饱和光电流会增大。

饱和光电流的产生与光电效应的发现

1、饱和光电流的产生

金属受到光照时，金属中电子吸收光子并利用这个光子的能量脱离金属中正电荷的束缚飞出，这种现象称为光电效应。由光电效应所产生的电流称为光电流。饱和光电流是在一定功率与强度的光照射下的最大光电流。

2、光电效应的发现

光电现象由德国物理学家赫兹于1887年发现，而正确的解释为爱因斯坦所提出。科学家们在研究光电效应的过程中，物理学者对光子的量子性质有了更加深入的了解，这对波粒二象性概念的提出有重大影响。