什么是光電效應(yīng)？

在以愛(ài)因斯坦方式量化分析光電效應(yīng)時(shí)使用以下算式：

光子能量 = 移出一個(gè)電子所需的能量 + 被發(fā)射的電子的動(dòng)能

代數(shù)形式：

h是普朗克常數(shù)，
f是入射光子的頻率，
是功函數(shù)，從原子鍵結(jié)中移出一個(gè)電子所需的最小能量，
是被射出的電子的最大動(dòng)能，
?f0是光電效應(yīng)發(fā)生的閥值頻率，
m是被發(fā)射電子的靜止質(zhì)量，
vm是被發(fā)射電子的速度，
注：如果光子的能量（hf）不大于功函數(shù)（φ），就不會(huì)有電子射出。功函數(shù)有時(shí)又以W標(biāo)記。

這個(gè)算式與觀察不符時(shí)（即沒(méi)有射出電子或電子動(dòng)能小于預(yù)期），可能是因?yàn)橄到y(tǒng)沒(méi)有完全的效率，某些能量變成熱能或輻射而失去了。

光電效應(yīng)的應(yīng)用

制造光電倍增管
光電效應(yīng)
光電倍增管能將一次次閃光轉(zhuǎn)換成一個(gè)個(gè)放大了的電脈沖，然后送到電子線路去，記錄下來(lái)。算式在以愛(ài)因斯坦方式量化分析光電效應(yīng)時(shí)使用以下算式： 光子能量 = 移出一個(gè)電子所需的能量 + 被發(fā)射的電子的動(dòng)能 代數(shù)形式： hf=φ+Em φ=hf0 Em=(1/2)mv^2 其中 h是普朗克常數(shù)，h = 6.63 ×10^-34 J·s， f是入射光子的頻率， φ是功函數(shù)，從原子鍵結(jié)中移出一個(gè)電子所需的最小能量， f0是光電效應(yīng)發(fā)生的閥值頻率， Em是被射出的電子的最大動(dòng)能， m是被發(fā)射電子的靜止質(zhì)量， v是被發(fā)射電子的速度， 注：如果光子的能量（hf）不大于功函數(shù)（φ），就不會(huì)有電子射出。功函數(shù)有時(shí)又以W標(biāo)記。 這個(gè)算式與觀察不符時(shí)（即沒(méi)有射出電子或電子動(dòng)能小于預(yù)期），可能是因?yàn)橄到y(tǒng)沒(méi)有完全的效率，某些能量變成熱能或輻射而失去了。?

光控制電器
光電效應(yīng)
利用光電管制成的光控制電器，可以用于自動(dòng)控制，如自動(dòng)計(jì)數(shù)、自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)跟蹤等等，右上圖是光控繼電器的示意圖，它的工作原理是：當(dāng)光照在光電管上時(shí)，光電管電路中產(chǎn)生電光流，經(jīng)過(guò)放大器放大，使電磁鐵M磁化，而把銜鐵N吸住，當(dāng)光電管上沒(méi)有光照時(shí)，光電管電路中沒(méi)有電流，電磁鐵M就自動(dòng)控制，利用光電效應(yīng)還可測(cè)量一些轉(zhuǎn)動(dòng)物體的轉(zhuǎn)速。?

光電倍增管
光電效應(yīng)
利用光電效應(yīng)還可以制造多種光電器件，如光電倍增管、電視攝像管、光電管、電光度計(jì)等，這里介紹一下光電倍增管。這種管子可以測(cè)量非常微弱的光。右下圖是光電倍增管的大致結(jié)構(gòu)，它的管內(nèi)除有一個(gè)陰極K和一個(gè)陽(yáng)極A外，還有若干個(gè)倍增電極K1、K2、K3、K4、K5等。使用時(shí)不但要在陰極和陽(yáng)極之 間加上電壓，各倍增電極也要加上電壓，使陰極電勢(shì)最低，各個(gè)倍增電極的電勢(shì)依次升高，陽(yáng)極電勢(shì)最高，這樣，相鄰兩個(gè)電極之間都有加速電場(chǎng)，當(dāng)陰極受到光的照射時(shí)，就發(fā)射光電子，并在加速電場(chǎng)的作用下，以較大的動(dòng)能撞擊到第一個(gè)倍增電極上，光電子能從這個(gè)倍增電極上激發(fā)出較多的電子，這些電子在電場(chǎng)的作用下，又撞擊到第二個(gè)倍增電極上，從而激發(fā)出更多的電子，這樣，激發(fā)出的電子數(shù)不斷增加，最后后陽(yáng)極收集到的電子數(shù)將比最初從陰極發(fā)射的電子數(shù)增加了很多倍（一般為105～108倍）。因而，這種管子只要受到很微弱的光照， 就能產(chǎn)生很大電流，它在工程、天文、軍事等方面都有重要的作用。

農(nóng)業(yè)病蟲(chóng)害防治
光電效應(yīng)
農(nóng)業(yè)蟲(chóng)害的治理需要依據(jù)為害昆蟲(chóng)的特性提出與環(huán)境適宜、生態(tài)兼容的技術(shù)體系和關(guān)鍵技術(shù)。為害昆蟲(chóng)表現(xiàn)了對(duì)敏感光源具有個(gè)體差異性和群體一貫性的趨光性行為特征，并通過(guò)視覺(jué)神經(jīng)信號(hào)響應(yīng)和生理光子能量需求的方式呈現(xiàn)出生物光電效應(yīng)的作用本質(zhì)。利用昆蟲(chóng)的這種趨性行為誘導(dǎo)增益特性，一些光電誘導(dǎo)殺蟲(chóng)燈技術(shù)以及害蟲(chóng)誘導(dǎo)捕集技術(shù)廣泛地應(yīng)用于農(nóng)業(yè)蟲(chóng)害的防治，具有良好的應(yīng)用前景