光电效应实验基本原理(什么是光电效应)

当光子与物质原子的束缚电子作用时,光子把全部能量转移给某个束缚电子,使之发射出去,而光子本身则消失掉,这一过程称为光电效应光电效应发射出的电子叫光电子 原子吸收了光子的全部能量,其中一部分消耗于光电子脱离原子束缚所需的电离能(电子在原子中的逸出能),另一部分就作为光电子的动能所以,发生光电效应的前提条件是光子能量必须大于电子的逸出能释放出来的光电子能量E.与入射光子能量hv以及电子所在壳层的逸出能E;之间有如下关系:Ee=hv-Ei 光电效应的发生概率与射线能量和物质原子序数有关,它随着光子能量增大而减小,随着原子序数Z的增大而增大 光子打在自由电子上不能产生光电效应,这是因为动量守恒不能满足在光电效应过程中,除了入射光子外,还需有一个第三者参加,这个第三者就是原子核,严格地讲是发射光电子之后剩余下来的整个原子,它带走一些反冲能量,这些能量非常小,但由于它的参加,动量和能量守恒才能满足电子在原子中束缚越紧,就越容易使原子核参加上述过程,发生光电效应的概率就越大,所以K壳层上发生光电效应的概率最大,L层次之,M、N层更次之如果入射光子能量超过K层结合能,大约80%光电吸收发生在K层电子上 发生光电效应时,从内壳上打出电子,在此壳层上就留下空位,并使原子处于激发态,这种激发态是不稳定的,退激的过程有两种,一种是外层电子向内层跃迁,来填补空位,使原子恢复到较低能量状态,例如,从K层打出电子后,L层的电子可以跃迁到K层,两个壳层能量之差,就是跃迁时释放出来的能量,这能量以标识X射线(又称次级X射线,荧光X射线)的形式释放,另一种过程是原子的激发能也可以交给外壳层电子,使它从原子中发射出来,这种电子称为俄歇电子,如图1-12所示因此,在发射光电子的同时,还伴随着原子发射次级X射线和俄歇电子,今天小编就来聊一聊关于光电效应实验基本原理?接下来我们就一起去研究一下吧!

光电效应实验基本原理(什么是光电效应)

光电效应实验基本原理

当光子与物质原子的束缚电子作用时,光子把全部能量转移给某个束缚电子,使之发射出去,而光子本身则消失掉,这一过程称为光电效应。光电效应发射出的电子叫光电子。 原子吸收了光子的全部能量,其中一部分消耗于光电子脱离原子束缚所需的电离能(电子在原子中的逸出能),另一部分就作为光电子的动能。所以,发生光电效应的前提条件是光子能量必须大于电子的逸出能。释放出来的光电子能量E.与入射光子能量hv以及电子所在壳层的逸出能E;之间有如下关系:Ee=hv-Ei 光电效应的发生概率与射线能量和物质原子序数有关,它随着光子能量增大而减小,随着原子序数Z的增大而增大。 光子打在自由电子上不能产生光电效应,这是因为动量守恒不能满足。在光电效应过程中,除了入射光子外,还需有一个第三者参加,这个第三者就是原子核,严格地讲是发射光电子之后剩余下来的整个原子,它带走一些反冲能量,这些能量非常小,但由于它的参加,动量和能量守恒才能满足。电子在原子中束缚越紧,就越容易使原子核参加上述过程,发生光电效应的概率就越大,所以K壳层上发生光电效应的概率最大,L层次之,M、N层更次之。如果入射光子能量超过K层结合能,大约80%光电吸收发生在K层电子上。 发生光电效应时,从内壳上打出电子,在此壳层上就留下空位,并使原子处于激发态,这种激发态是不稳定的,退激的过程有两种,一种是外层电子向内层跃迁,来填补空位,使原子恢复到较低能量状态,例如,从K层打出电子后,L层的电子可以跃迁到K层,两个壳层能量之差,就是跃迁时释放出来的能量,这能量以标识X射线(又称次级X射线,荧光X射线)的形式释放,另一种过程是原子的激发能也可以交给外壳层电子,使它从原子中发射出来,这种电子称为俄歇电子,如图1-12所示。因此,在发射光电子的同时,还伴随着原子发射次级X射线和俄歇电子。

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