有關光電效應的各個問題 - 生活
By Megan
at 2006-05-29T00:00
想請教各位大大。。。
光電效應在科學發展史上有什麼重要地位？
光電效應是誰發現的？
為什麼光電效應可以說明光有粒子性？
為什麼截止電位與光的強度無關？
和光電效應有關的諾貝爾物理獎，得獎年代及得獎人。
謝謝解答！
Update:
生活科技上有哪些是應用到光電效應的原理？
1.光電效應在科學發展史上有什麼重要地位？ 答：愛因斯坦的光子說和光電效應原理不但對物理學，而且對電子學、光學、光電子學、光子學、以及許多其他的科技分支都有重要的影響，相信愛因斯坦的研究成果還會在未來對人類的文明持續產生重大的衝擊。 2.光電效應是誰發現的？ 答：1888 年 Hollwachs 首先注意到紫外光照射鋅板獲得 1 伏特的電位，這是因電磁輻射被吸收後，物體內一些電子獲有足夠的能量逃逸出來，呈現「光致電離」的現象。後來陸續仍有多位科學家持續光電效應的實驗研究。3.為什麼光電效應可以說明光有粒子性？答：(1)1902 年，致力研究陰極射線的連納（P.Lenard，德國，1862-1947）針對「光致電離」的現象作了詳盡的研究。他的實驗結果可歸納如下三點：a.所放出光電子的數量正比於入射輻射的強度；b.要放出光電子，入射輻射的頻率需要大於某最小頻率，這個最小頻率隨金屬種類而異；c.所放出光電子的動能和入射輻射的強度無關，但會隨入射輻射的頻率提高而增加。從光的古典電磁波理論來看，上述的b.及c.兩點結果非常難以解釋。(2)1900 年初期研究熱輻射的卜朗克（M.Planck，德國，1858-1947）發現電磁輻射的能量並非呈現連續性，而提出電磁輻射能量仿如一包包「量子 (Quanta)」的 光波量子輻射概念，首次提出了光粒子性的概念。(3)1905 年愛因斯坦（A.Einstein，德裔瑞士人，1879-1955）發表〈對光的生成及轉化的啟發式觀點〉（On a heuristic point of view concerning the generation and transformation of light）的論文，愛因斯坦提出光量子的觀念與光電方程式，精采地解釋了光電效應的原理，確立了光粒子性概念。 (4)密立根(R.A.Millikan，美國，1868-1953)在 1916 年終於提供了無可爭議的實驗證據，證明光電子的能量與被吸收光的頻率成正比，驗證了愛因斯坦光電方程式，更加確立了光粒子性概念。 4.為什麼截止電位與光的強度無關？ 答：(1)愛因斯坦在其論文第八節「固體受光照所產生的陰極射線」中，提出後來眾所熟知的愛因斯坦光電方程式：Emax = hν - W其中 Emax 是光電子的最大動能，hν 是入射輻射中光量子的能量，W 是各個光電子離開金屬表面所要作的功（後來稱作「功函數」）。在這裡假設金屬中每個被吸收的光量子的能量，全部或部分轉移給一個釋出的光電子。 (2)由上述方程式可以清楚地解釋連納的實驗結果b.及c.兩點是正確的。(3)電子最大動能 Emax = e Vc，Vc為 截止電位，由上述方程式可知與光的強度無關。5.和光電效應有關的諾貝爾物理獎，得獎年代及得獎人。答：(1)1905年第五屆諾貝爾物理獎頒發給連納，表彰他對陰極射線研究的貢獻。(2)1918年第十八屆諾貝爾物理獎頒發給卜朗克，表彰他發現了能量量子的貢獻。(3)1921年第二十一屆諾貝爾物理獎頒發給愛因斯坦，表彰他對理論物理，特別是光電效應理論解釋的貢獻。(4)1923年第二十三屆諾貝爾物理獎頒發給米立根，表彰他由於電的基本單位及光電效應的研究，亦即測量電子電荷的貢獻。6.生活科技上有哪些是應用到光電效應的原理？ 答：光電效應理論提供了光偵測裝置，如光電二極體、光電倍增管與電荷耦合元件影像感應器等，以及光電能量轉換裝置的理論基礎。此外，光纖通訊應用光電二極體於接收端；而光電能量轉換裝置如光生伏打電池可做為不需外加電源的簡單光偵測器使用，太陽能電池還是它最重要的應用；可以把光學影像轉換成電子視訊的電荷耦合元件影像感應器則普遍應用於手機、數位相機等等。
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20點喔！
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o o 哪裡都口以喔！
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