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什么是光电效应?
当紫外线这一类波长较短、频率较高的光线照射到金属表面时,金属中便有电子向外逸出,这种现象就被称为“光电效应”。光电效应的实验表明:亮度微弱的紫光能从金属表面打出电子,而亮度很强的红光却不能打出电子,说明光电效应的产生只取决于光的频率而与光的强度无关。爱因斯坦的光量子假说恢复了光的粒子性,使人们终于认清了光的波粒双重性格。而且在它的启发下,科学家发现了德布罗意物质波,使人们认清了微观世界的波粒二象性,为后来量子力学的建立奠定了理论基础。
光电效应是谁发现的谁证明的?
光电效应由德国物理学家赫兹于1887年发现,对发展量子理论起了根本性作用.
1887年,首先是赫兹(M.Hertz)在证明波动理论实验中首次发现的.当时,赫兹发现,两个锌质小球之一用紫外线照射,则在两个小球之间就非常容易跳过电花.
大约1900年,马克思·普朗克(Max
Planck)对光电效应作出最初解释,并引出了光具有的能量包裹式能量(quantised)这一理论.他给这一理论归咎成一个等式,也就是 E=hf ,E就是光所具有的“包裹式”能量,h是一个常数,统称布兰科(普朗克)常数(Planck's constant),而f就是光源的频率.也就是说,光能的强弱是有其频率而决定的.但就是布兰科(普朗克)自己对于光线是包裹式的说法也不太肯定.
1902年,勒纳(Lenard)也对其进行了研究,指出光电效应是金属中的电子吸收了入射光的能量而从表面逸出的现象.但无法根据当时的理论加以解释.
1905年,爱因斯坦26岁时提出光子假设,成功解释了光电效应,因此获得1921年诺贝尔物理奖.他进一步推广了布兰科的理论,并导出公式,Ek=hv-W,W便是所需将电子从金属表面上自由化的能量.而Ek就是电子自由后具有的动能.
两种内光电效应的产生机理?
光电导效应,又称为光电效应、光敏效应,是光照变化引起半导体材料电导变化的现象。即光电导效应是光照射到某些物体上后,引起其电性能变化的一类光致电改变现象的总称。光电导效应是两种内光电效应中的一种。
所谓内光电效应, 是指受到光照的半导体的电导率σ发生变化或产生光生电动势的现象。 其中 , 由于光照而引起半导体的电导率 σ 发生变化的现象称为光电导效应( photoconductive effects)。当光照射到半导体材料时,材料吸收光子的能量,使非传导态电子变为传导态电子,引起载流子浓度增大,因而导致材料电导率增大。
在光线作用下,对于半导体材料吸收了入射光子能量, 若光子能量大于或等于半导体材料的禁带宽度, 就激发出电子-空穴对,使载流子浓度增加,半导体的导电性增加,阻值减低,这种现象称为光电导效应。光敏电阻就是基于这种效应的光电器件。
光生伏打效应与光电效应
1、现象不同
光电导效应,又称为光电效应、光敏效应,是光照变化引起半导体材料电导变化的现象。
光生伏特效应是指半导体在受到光照射时产生电动势的现象。
2、功能不同
利用太阳能的最佳方式是光伏转换,就是利用光伏效应,使太阳光射到硅材料上产生电流直接发电。
光电导材料从光照开始到获得稳定的光电流是要经过一定时间的。同样光照停止后光电流也是逐渐消失的。这些现象称为弛豫过程或惰性。
3、使用不同
光伏产业链包括硅料、硅片、电池片、电池组件、应用系统5个环节。上游为硅料、硅片环节;中游为电池片、电池组件环节;下游为应用系统环节。从全球范围来看,产业链5个环节所涉及企业数量依次大幅增加,光伏市场产业链呈金字塔形结构。
光电导效应在科学研究方面,利用红外光电导,可以遥感物体表面温度、无损探伤、气象遥感、地学遥感等。
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