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| 光電效應
B1L6物理
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定義:光線照射金屬板,金屬板釋放出電子
· 光電子:從金屬板脫離的電子(和一般電子相同)
光電流:光電子形成的電流
· 雷納的光電效應實驗結果
> 入射光<底限頻率時,不會釋放光電子
· 增加每秒產生的光電子→増加入射光強度
D
入射光f↑光電子K↑
0
不同金屬材質,底限頻率不同
電磁學和光電效應的矛盾
光是電磁波,波傳遞的能量只和振幅有關,入射光強度大就有光電子
V.S.
入射光f<底限頻率時,強度調大也不會出現光電子
○入射光强度小振幅小,要照久一點才會出現光電子
V.S
入射光f>底限頻率時,即使強度再少只要一照金屬板就會立刻出現光電子
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光量子
0
○量子:物理量的最小or基本的數值
0
(光子)
1905年愛因斯坦認為光和物質交互作用時,能量的釋放以一個光量子
E=fh=hnh=6.6×10-30 J.5為普朗克常數
Double A
轉移
0
光越強,每秒到達金屬板的光子數越多

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愛因斯坦的解釋:光量子理論
光子不是被電子吸收就是完全不被吸收
○電子只吸收整數個光子,且一個電子最多吸收一個光子
○入射光能量,產生光電子的最低能量,不論光強弱,都會產生光電子
光子完全被吸收or完全不被吸收,不可連續切割,分配光的粒子性
·應用:電子閘門.太陽能電池、電荷耦合器件(CCD) ex相
| 波粒二象性
· 物質的波動性
○德布羅意假設實物粒子也具有波動性物質波
0
0
λ = mv.
電子撞擊金屬晶體表面產生和X光類似繞射結果
物質波力學波電磁波,和粒子出現在空間的機率有關
0
•
電子的雙狹縫干涉
.
· 波粒二象性
○光的干涉、繞涉波動性
光電效應 粒子性
電子束雙狹縫干涉→波動性
○ 光子,電子皆有波動or粒子性波粒二象性
量子論
○一套可以成功解釋微觀粒子許多量子化特徵的理論
0
量子化:光和原子交互作用傳遞的能量只能是hf(能量量子)整數倍
41900年普郎克提出
Double A

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原子光譜
·光譜
0
連續光譜、白光通過三棱鏡
○吸收光譜:日光通過低溫氣體,氣體吸收特定光線暗線
發射光譜:高溫氣體通過三棱鏡,僅有幾條亮線
每種原子有特定光譜,可藉由原子光譜分析組成成分→光譜分析
.)
○同種原子發射、吸收光譜位置相同
波耳原子模型假設
① 電子只能在特定軌道上繞原子核,此狀態為定態,在軌道上轉時,
電子不會輻射電磁波
→ 原子的能階:特定且不連續的原子能量
→最低能階:基態,其餘為激發態
②低能→高態 吸收光譜,高能→低能發射光譜
且△E = hf(吸or放的光子能量=兩能階能量差)
→ 波耳原子理論的結論
a. 原子的穩定性:基態電子沒有吸收光線穩定停在基態
b. 不連續的吸收/放射譜線
C. 成功解釋氫原子發射光譜線
2. 每個元素的原子光譜都不同
·拉塞福原子模型的缺失:
①不穩定的原子模型
②無法解釋不連續光譜
Double A