博信光学元件超市 / 2012-04-13
光电效应指的是当金属受到光线照射时，从金属表面发射电子的现象。
入射光线的能量被金属内的电子所吸收，从而这些电子有足够的能量从金属表面“冲出”，实际上可以认为是发射出来。
当使用经典麦克斯韦光波方程解释这种现象时，我们可以得到一个结论，入射光线强度越大，金属表面释放的电子的能量也将越大，即释放电子的平均能量随着入射光线的强度增大而增大。
事实上，Lénard发现这并非如此。相反，释放电子的能量与入射光线的强度是无关的。
爱因斯坦（1905）成功地解决了这一矛盾。他认为入射光线是由独立的量子组成，常被称为光子。光子在与金属中的电子的相互作用中，它是以独立的粒子存在，而并不是以连续的光波存在。对于一定频率即某种“颜色”的入射光波来说，每个光子携带的能量均为E=hf，其中h是普朗克常数，f是光波的频率。在爱因斯坦的模型中，增加入射光波的强度，实际上是增加了一段时间内入射光子的数量，而其中每个光子所携带的能量是相等的（只要入射光波的频率是一定的）。
显然，在爱因斯坦的模型中，增加入射光线的强度将增加该金属释放电子的数量，但是每个电子携带的平均能量是相等的，其理由是入射光子携带相等的能量。【爱因斯坦假设该作用主要由单个光子被吸收而导致单个电子释放的进程主导】同样，在爱因斯坦的模型中，增加入射光线的频率f，而不是增加光线的强度，将增加发射电子的平均能量。
实验验证了这两个预测的真实性。而且，通过实验还可以测量释放电子的能量与频率的增加率，从而确定普朗克常数h的值。
光电效应也许是光子存在以及光波和电磁波存在“粒子”特性最直接和令人信服的证据。也就是说，它提供了无可否认的证据证明了电磁场的量子化以及经典麦克斯韦场方程的局限性。
1921年，阿尔伯特·爱因斯坦因为成功解释了光电效应以及他对理论物理的贡献获得该年度诺贝尔物理学奖。
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