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《美国名嘴欧普拉考虑竞选总统》

量子之境,光电效应(续) 

B. “光子论” 

可以很好地解释“光电效应”

按‘光子论’，光是由光子组成的，此时，光的能量是不连续的，能量为E = hv（其中E是能量，h是普朗克常数，希腊字母v是频率）。譬如对于频率为10¹⁵的光，其能量为6.6×10^-19焦耳。

电磁波谱（图中给出的数字为波长，频率是它的倒数）

 如前述，眼睛可以看见的光，波长大约在 400nm （紫色光）到700nm （红色光）的范围（ 1nm 是10亿分之 1 公 尺） 。

光的频率越高，光量子的能量就越大。光量子的能量只要达到足够数值，就能从金属表面打出电子来。

紫光因为频率较高，光量子的能量足够大，所以能从金属表面打出电子来；

而红光因为频率低，光量子的能量不能克服原子核对电子的束缚，所以不能打出电子来。

光电效应示意图：来自左上方的光子，冲击到金属板，

将电子逐出金属板，并且向右上方飞去。

C. 进一步解释“光电效应”

    ‘幸运的电子’因得到紫光的无私馈赠

    而使自己的 本领（能量）倍增

如您所知，原子是由一个带正电的

原子核和一个或多个带负电的电子所组成，电子之所以不能飞出原子，是因为原子核与电子的电性相反——异性相吸。电子在获得能量之前，它是呈“电子云”状态围绕在原子核周围的，当呈“电子云”状态的电子，由入射的紫光获得能量时，它才能象一阵飓风或龙卷风那样，倏然从金属表面奋力飞出……。 

让我们重复一遍：

红色的光因能量（频率）低，

是打不出“光电子”来的。

假若用一种拟人法来比喻：

红色的光，

只能打疼电子，使电子浑身上下疼痛难挨，

在这种倒霉的情况下，

电子怎么还有力气来摆脱原子核的束缚呢？

电子云 :

电子在原子微小空间（直径约10^-10m）内，作高速（接近光速）运动，核外电子的运动与宏观物体运动不同：核外电子没有确定的方向和轨迹，只能用电子云描述它在原子核外空间某处出现的机会（几率）。电子云就是用点的疏密，来表示空间各电子出现概率的一种图形。

在光电效应中，电子从光线（一种电磁波）那儿，获得能量，当能量大到超出原子核的牵引力时，电子就会脱离原子而离去。这里有2个要点：

第1点，光电效应与光强无关，只跟频率有关（从视觉上说，光强就是光的亮度，75度的灯，就比25度的灯，亮许多）。

光是一种电磁波，光强用振幅表示，就是波峰的高度：强光波峰高，弱光波峰低。

未完待续  谢谢阅读。