二、光电效应的实验装置与实验结果

早期的研究光电效应的实验装置如图所示电极C 和P 封在高真空容器中,光经石英窗照射到负电极 C 上,光电效应产生的光电子受电场加速向电极 P 迁移而形成光电流.实验发现光电流的大小与照射光的强度成正比,且当照射光中的紫外线越强,光电效应就越强.用一定强度和给定频率的光,照射电极 C,所得到的光电流 I 和两极间的电位差 V 的实验曲线如图所示.

总结所有的光电效应实验的结果,其实验规律有如下几方面: 1.阴极(发射光电子的金属材料)发射的光电子数和照射光强度成

正比.

  1. 光电子脱出物体时的初速度和照射光的频率有关而和发光强度无关.也就是说,光电子的初动能只和照射光的频率有关而和发光强度无关.

  2. 仅当照射物体的光频率不小于某个确定值时,物体才能发出光电子,这个频率ν0 叫做极限频率(或截止频率),相应的波长λ0 叫做红限波长.不同物质的极限频率ν0 和相应的红限波长λ0 是不同的,下表是实验测得的几种金属材料的红限波长.

几种金属材料的红限波长

金属

红限波长(二、光电效应的实验装置与实验结果 - 图1

6520

5400

3720

2600

1960

  1. 从实验知道,产生光电流的过程非常快,一般不超过 10−9 秒;停止用光照射,光电流也就立即停止.这表明,光电效应是瞬时.