光子论光的粒子性

发布网友发布时间：2024-09-06 15:43

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热心网友时间：2024-12-02 07:32

光电效应是当光（包括不可见光）照射到物体时，从物体表面发射出电子的现象。这一现象由弧光灯照射锌板并使验电器带正电的实验所证明。光电效应的实验规律包括：任何金属都有一个极限频率，入射光的频率必须大于这个极限频率才能发生光电效应；光电子的最大初动能与入射光的强度无关，而是随入射光频率的增大而增大；大于极限频率的光照射金属时，光电流强度与入射光强度成正比；金属受到光照时，光电子的发射通常不超过10^-9秒。

康普顿效应是研究电子对X射线的散射时发现的现象。实验结果证明了光子不仅有能量，也具有动量，这也证明了光具有粒子性。康普顿效应对波动说提出了挑战，因为波动说认为光的能量与振幅有关，与频率无关，这与光电效应实验规律中的部分不符。

波动说对解释光电效应实验规律中的部分遇到了困难。然而，量子论的提出改变了这一情况。1900年，普郎克提出电磁波的发射和吸收是不连续的，而是一份一份的，每一份电磁波的能量E=hv。1905年，爱因斯坦进一步提出了光子论，认为空间传播的光也是不连续的，而是一份一份的，每一份称为一个光子，光子具有的能量与光的频率成正比。其中h为普郎克恒量，等于6.63×10^-34JS。

光子论对光电效应的解释是：金属中的自由电子在获得光子后，其动能增大。当动能大于脱出功时，电子即可脱离金属表面。入射光的频率越大，光子能量越大，电子获得的能量也越大，飞出时的最大初动能也越大。这一理论完美地解释了光电效应的实验规律，证明了光具有粒子性。

扩展资料

光子论：爱因斯坦认为光具有波粒二象性（wave-particle ality）同时具备波的特质及粒子的特质。麦克斯韦“光是电磁波”的论断没有得到实验验证。赫兹的实验不能证明光是电磁波。光的电磁波方程从导出到存在都是不合理的，它表示的电磁波因E和B同步变化是不能产生和传播的，并违背能量守恒原理。