第六課 大綱
6-1 光電效應
6-2 波粒二象姓
6-3 原子光譜
- 1900年普朗克提出量子論
- 將熱輻射視為具有粒子性，稱為輻射量子
光電效應
- 光照射在金屬上，使其表面釋放出電子的現象
- 光電子：釋放出的電子
- 赫茲：首次實驗提出
- 雷納：完整光電效應實驗
- 當的頻率超過低限頻率，便會有光電子射出
- 若頻率太低，則即使照射時間再大，也不會有光電流
- 光能量無法累積
- 同頻率的光，當強度愈大，則光電流的量也愈大，即電子數量較多
- 1+2+3
- 有無電子 > 看頻率
- 電子數量 > 看強度
- 由結果看，完全與光的波動說矛盾，必須用粒子說才能解釋
- 愛因斯坦：參考普朗克的量子論，提出
光子論 去解釋光電效應 (得到生涯唯一一座諾貝爾爾獎)- 光是粒子，稱為光子
- 一顆光子$E=hf = h \cdot \frac{c}{\lambda}$
- $E_總 = n \cdot hf = n \cdot h \cdot \frac{c}{\lambda}$
- $h$：普朗克常數$=6.63 \times 10^{-34} (J\cdot S)$
- 若能量使用「電子伏特」($eV$)
- 光子公式$\frac{hc}{\lambda} = \frac{12400(eV \cdot Å)}{\lambda (Å)} = \frac{1240(eV \cdot nm)}{\lambda (nm)}$
- $1eV = 1.9 \times 10 ^ {-19} J$
- 光子公式$\frac{hc}{\lambda} = \frac{12400(eV \cdot Å)}{\lambda (Å)} = \frac{1240(eV \cdot nm)}{\lambda (nm)}$
- 光電效應中，必須遵守
一對一 是多對一或一對多- 故只要一顆能量不足，便無法使電子脫離，光子數量多(強度強)，可打出較多電子
- 應用
- 太陽能計算機、太陽能熱水器
- 光電閘門(保護功用)