光电效应是指在光的照射下，物体中的电子被激发并脱离出来的现象。这一效应由德国物理学家海因里希·赫兹于1887年首次发现，对于量子理论的发展起到了至关重要的作用。
1. 光电效应的概述
在光的照射下，物体中的电子可以被激发并脱离出来，这种现象被称为光电效应。
2. 光电效应的实验规律
a. 阴极发射的光电子数量与照射光的强度成正比。
b. 光电子脱离物体时的初速度与照射光的频率有关，而与光的强度无关。这意味着，光电子的初动能仅与照射光的频率有关。
c. 只有当照射光的频率不小于某个特定值时，物体才能发射光电子。这个特定频率被称为极限频率，相应的波长被称为红限波长。不同物质的极限频率和红限波长各不相同。
3. 光电效应的爱因斯坦方程
根据爱因斯坦的理论，当光子照射到物体上时，它的能量可以被物体中的电子全部吸收。电子吸收光子的能量hν后，如果这个能量足够大，能够克服电子脱离原子所需的能量（即电离能量）I和电子脱离物体表面时的逸出功W，那么电子就可以离开物体表面，成为光电子。这就是光电效应。
爱因斯坦方程表达为：
hν = (1/2)mv² + I + W
其中，(1/2)mv²是光电子脱离物体后的初动能。
对于金属来说，由于金属内部存在大量自由电子，电子的电离能量I可以被忽略。因此，爱因斯坦方程简化为：
hν = (1/2)mv² + W
这个方程揭示了光电效应的基本原理，即光子的能量hν必须大于或等于逸出功W，电子才能被激发并脱离物体。
下载本文
