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有关饱和光电流问题?

电流 2024-05-10

一、有关饱和光电流问题?

饱和光电流的大小与入射光强度、频率都有关:

1、当入射光频率不变时,饱和光电流的值与入射光强度成正比。原因很简单,入射光强度与单位时间照射到金属上的光子数成正比。光子数的变化导致单位时间内吸收光子的电子数变化,故飞出的光电子数变化,导致电流的变化。

2、当入射光强度不变时,饱和光电流不一定随入射光频率的增大而增大。这个理解起来比较难。可以这么想:光强不变,即给的能量不变,而入射光的频率增大,根据E=nhν,即入射的光子减少。

虽然每个光子的能量变大,电子获得的初动能变大,根据电流表达式: I = nesv(n :表示单位体积内的 自由电荷数;e:电子的电量;s:为导体横截面积;v:为自由电子定向移动的 速率。 )中v增大,n变小,s、e不变,所以饱和光电流不一定增大。

拓展资料

饱和光电流:

金属受到光照时,金属中电子吸收光子并利用这个光子的能量脱离金属中正电荷的束缚飞出,这种现象称为光电效应。由光电效应所产生的电流称为光电流。饱和光电流是在一定功率与强度的光照射下的最大光电流。

二、如何测量饱和光电流?

利用电学原理中的阻抗三角形或电压三角形法,在所测电感和电阻组成的串连电路两端逐步加大交流电压。分别测出总电压、电阻的端电压和电感的端电压。这是一个直角三角形。 在线性情况下和饱和情况下,阻抗三角形的角度都不会发生什么明显的变化。所以在变化大的范围内不妨多测几点,就可以找出电感的饱和点或临界的区域。

三、为什么随波长变化饱和光电流?

只要光的频率超过某一极限频率,受光照射的金属表面立即就会逸出光电子,发生光电效应。当在金属外面加一个闭合电路,这些逸出的光电子全部到达阳极便形成所谓的光电流。不加电源也会产生电流,若加逆向电源,会减小光电流。正向电流会增大光电流。

所以,当入射光强度增大时,根据光子假设,入射光的强度决定于单位时间里通过单位垂直面积的光子数,单位时间里通过金属表面的光子数也就增多,于是,光子与金属中的电子碰撞次数也增多,因而单位时间里从金属表面逸出的光电子也增多,饱和电流也随之增大。

光电效应原文

用连续空间函数来运算的光的波动理论,在描述纯悴的光学现象时,已被证明是十分卓越的,似乎很难用任何别的理论来替换。

可是,不应当忘记,光学观测都同时间平均值有关,而不是同瞬时值有关,而且尽管衍射、反射、折射、色散等等理论完全为实验所证实,但仍可以设想,当人们把用连续空间函数进行运算的光的理论应用到光的产生和转化的现象上去时,这个理论会导致和经验相矛盾。

四、为什么黄光的饱和光电流比蓝光大?

电流大小和电荷数目有关i=nqsv,光照强度和光的频率有关,光照强度相同时,单位时间内打到金属表面黄光的光子数目多,因而发生光电效应的几率高,光强相同时蓝光的光子数目少 黄光比蓝光打出的光电子数目多,故饱和蓝光的饱和光电流较小。

五、饱和光电流的大小与哪些因素有关?

金属受到光照时,金属中电子吸收光子并利用这个光子的能量脱离金属中正电荷的束缚飞出,这种现象称为光电效应。由光电效应所产生的电流称为光电流。在两个金属板间增加电压,可是电流值增大。当电压增加至某一值使所有飞出的电子都在电场力的作用下飞到另一极,这时再增加电压值就不会有更多的电子飞到另一个极板了。也就是说,电压增大不会导致光电流增大,这时的电流值称为饱和光电流。饱和光电流的大小与入射光强度、频率都有关,下面我采用控制变量法的思想,分别谈谈这光电流的值和这两个量之间的关系:

1、当入射光频率不变时,饱和光电流的值与入射光强度成正比。原因很简单,入射光强度与单位时间照射到金属上的光子数成正比。光子数的变化导致单位时间内吸收光子的电子数变化,故飞出的光电子数变化,导致电流的变化。

2、当入射光强度不变时,饱和光电流随入射光频率的增大而增大。这个理解起来比较难。可以这么想:光强不变,单位时间内有10个光子被电子吸收,吸收后所形成的10个光电子并不是全部从金属表面飞出。靠近金属表面的电子受到金属内原子核的束缚比较弱,故很容易飞出,但内部的就不一定,所以,这10个电子可能只有6个能飞出金属形成光电流。如果在入射光强度不变的情况下增大入射光的频率,虽然还是有10个光子被10个电子吸收形成光电子,但这10个光电子的能量比较大,所以,能够脱离金属内原子核束缚的能力比较强。这样,可能就会有8个电子能飞出金属形成光电流,这样的话,很显然饱和光电流会增大。

六、光电管饱和光电流与光强的关系测量相关系数?

改变光源与光电管之间的距离,及改变了光照强度。设面元dS 上的光通量为dΦ,则此面元上的照度E为:E=dΦ/dS 。光源与光电管之间的距离变大时,若为电光源,面元dS 上的光通量dΦ将减小;若为平行光源,则不变。光电效应实验中,光电子从阴极逸出时具有初动能,其最大值等于它反抗电场力所做的功。即1/2mv2=eU 。因为U=hv/e-w/e,所以U与频率V成正比,所以初动能大小与光的强度无关,只随光的频率增大而增大。

七、关于光电流的饱和?

金属受到光照时,金属中电子吸收光子并利用这个光子的能量脱离金属中正电荷的束缚飞出,这种现象称为光电效应。由光电效应所产生的电流称为光电流。在两个金属板间增加电压,可是电流值增大。当电压增加至某一值使所有飞出的电子都在电场力的作用下飞到另一极,这时再增加电压值就不会有更多的电子飞到另一个极板了。也就是说,电压增大不会导致光电流增大,这时的电流值称为饱和光电流。饱和光电流的大小与入射光强度、频率都有关,下面我采用控制变量法的思想,分别谈谈这光电流的值和这两个量之间的关系:

1、当入射光频率不变时,饱和光电流的值与入射光强度成正比。原因很简单,入射光强度与单位时间照射到金属上的光子数成正比。光子数的变化导致单位时间内吸收光子的电子数变化,故飞出的光电子数变化,导致电流的变化。

2、当入射光强度不变时,饱和光电流随入射光频率的增大而增大。这个理解起来比较难。可以这么想:光强不变,单位时间内有10个光子被电子吸收,吸收后所形成的10个光电子并不是全部从金属表面飞出。靠近金属表面的电子受到金属内原子核的束缚比较弱,故很容易飞出,但内部的就不一定,所以,这10个电子可能只有6个能飞出金属形成光电流。如果在入射光强度不变的情况下增大入射光的频率,虽然还是有10个光子被10个电子吸收形成光电子,但这10个光电子的能量比较大,所以,能够脱离金属内原子核束缚的能力比较强。这样,可能就会有8个电子能飞出金属形成光电流,这样的话,很显然饱和光电流会增大。

八、光电流的饱和现象说明什么?

一个光电池或者光电元件,当光线照射时会出现导通或者发电现象,随着光线强度的增加电流也增加。当继续增加光线强度,而电流不再增加的时刻,就叫做饱和光电流。

九、光电效应实验中为什么在光电流达到饱和之前正向电压越大光电流就越大?

因为电流是电子的流动速度(q/t),电子的流动是因为存在着电压场,电压场的产生是因为光子的轰击导致电子和空穴的分开并且维持着一定的非平衡态。

由于这种非平衡态是有限的,因此不管多少光子进来(光强),能够分开的电子和空穴的浓度是有上限的,因此有饱和电荷密度,因而有饱和电流密度。

在这里,我们不可以去玩数字游戏,把t减小,去制造I可以变大的假象,因为t是被动因素。

从光伏电池的角度来看,限制电荷密度的是半导体材料本身,比如杂质,晶格缺陷,温度等。

如果没有这些限制,那么我们就有转换效率100%的光伏电池,世界的能源危机就结束了。

十、光电流公式?

I=ne/t

光电效应的三个公式E=hv-W,hv=ek+W,Ekm=hγ-A ,W是逸出功,E是最大初动能,ek是电子的最大初动能,hγ是光子能量 ,A逸出功。光电效应是物理学中一个重要而神奇的现象。在高于某特定频率的电磁波照射下,某些物质内部的电子吸收能量后逸出而形成电流,即光生电。

光电效应的光电流:金属物体在光的照射下发射电子,使金属带正电的现象叫光电效应。发射出的电子叫光电子。很多光电子形成的电流叫光电流。 金属发射电子的条件是:入射光的频率必须大于金属的极限频率。当有光电子发出后,光电流的强度跟入射光强度成正比。 计算公式 I=ne/t