光电效应中,如何产生光电流?
一、光电效应中,如何产生光电流?
自然界当中,不同颜色的光,光子能量是不同,还有些用眼看不到的光,当光照射金属,满足一定条件,光子会把金属中的电子打出来,称为光电子;光子能量越大,比如紫外线或伽马光子,某金属的外层电子易失去,比如最外层电子是一个的,这样就会更容易发生光电效应。
二、光电效应光电流如何转化为电流?
光电转换过程的原理是光子将能量传递给电子使其运动从而形成电流。
这一过程有两种解决途径,最常见的一种是使用以硅为主要材料的固体装置,另一种则是使用光敏染料分子来捕获光子的能量。
染料分子吸收光子能量后将使半导体中的带负电的电子和带正电的空穴分离。
光电转换材料的工作原理是:将相同的材料或两种不同的半导体材料做成PN结电池结构,当太阳光照射到PN结电池结构材料表面时,通过PN结将太阳能转换为电能。太阳能电池对光电转换材料的要求是转换效率高、能制成大面积的器件,以便更好地吸收太阳光。已使用的光电转换材料以单晶硅、多晶硅和非晶硅为主。用单晶硅制作的太阳能电池,转换效率高达20%,但其成本高,主要用于空间技术。多晶硅薄片制成的太阳能电池,虽然光电转换效率不高(约10%),但价格低廉,已获得大量应用。此外,化合物半导体材料、非晶硅薄膜作为光电转换材料,也得到研究和应用。
三、光电效应如何控制光电流的大小?
控制光的强度就可以控制光电流的大小。
四、光电效应发生才有光电流吗?
不是的。光电效应是一个很重要而神奇的现象,简单来说,具体指在一定频率光子的照射下,某些物质内部的电子会被光子激发出来而形成电流,从能量转化的角度来看,这是一个光生电,光能转化为电能的过程。光电效应的公式:hv=ek+w。
其中,hv是光频率为v的光子所带有的能量,h为普朗克常量,V是光子的频率,ek是电子的
最大初动能,W是被激发物质的逸出功。
每一种金属在产生光电效应时都存在极限频率,或称截止频率,即照射光的频率不能低于某一临界值。相应的波长被称做极限波长,或称红限波长,当入射光的频率低于极限频率时,无论多强的光都无法使电子逸出。不2、光电效应中产生的光电子的速度与光的频率有关,而与光的强度无关。
五、光电效应中产生光电流的条件?
光电效应的条件:当入射光的频率v大于金属板的极限频率时,金属板上的电子就会逸出光电子,即发生光电效应(与光照时间无关)。而且入射光的频率越大,电子的初动能越大。
光电效应是物理学中一个重要而神奇的现象,在光的照射下,某些物质内部的电子会被光子激发出来而形成电流,即光生电。光电现象由德国物理学家赫兹于1887年发现,而正确的解释为爱因斯坦所提出。
六、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。
七、光电流效应与普朗克常量的测定中光电流是否随光源的强度变化?请解释?
一旦达到极限频率以上,光源的强度越大,能量就越高,能打出的电子就越多,所以电流会随光源的强度变化.
截止电位不会因光源强度而改变,但会因为光的频率不同而发生改变.对同一金属而言,光的频率越大,截止电位越高.光电流是随光源强度变化的光源强电流大,光源弱电流小。
八、光电流效应与普朗克常量的测定实验误差分析?
实验误差主要有以下几点:
1、单色光不够严格以及阴极光电流的遏止电势差的确定。
2、光电管的阳极光电流和光电流的暗电流因素。
利用光电管制成的光控制电器,可以用于自动控制,如自动计数、自动报警、自动跟踪等等。它的工作原理是:当光照在光电管上时,光电管电路中产生电光流,经过放大器放大,使电磁铁M磁化,而把衔铁N吸住,当光电管上没有光照时,光电管电路中没有电流,电磁铁M就自动控制,利用光电效应还可测量一些转动物体的转速。
九、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
十、光电流区别?
1、表示含义不同:
(1)光电流:圆偏振光使吸收室内原子磁矩定向排列,此后由氦灯发出的光可穿过吸收经透镜会聚照射到光敏元件上,形成光电流。
(2)饱和光电流:金属受到光照时,佰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。是在一定频率与强度的光照射下的最大光电流度。
2、强度不同:
(1)光电流:当有光电子发出后,光电流的强度跟入射光强度成正比。
(2)饱和光电流是在一定频率与强度的光照射下的最大光电流。