什么是内外光电效应及区别
光电效应总结知识讲解
★光电效应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。
科学家们在研究光电效应的过程中，物理学者对光子的量子性质有了更加深入的了解，这对波粒二象性概念的提出有重大影响定律定义光电效应光照射到金属上，引起物质的电性质发生变化。
这类光变致电的现象被人们统称为光电效应（Photoelectric effect）。
光电效应分为光电子发射、光电导效应和阻挡层光电效应，又称光生伏特效应。
前一种现象发生在物体表面，又称外光电效应。
后两种现象发生在物体内部，称为内光电效应。
按照粒子说，光是由一份一份不连续的光子组成，当某一光子照射到对光灵敏的金属(如硒)上时，它的能量可以被该金属中的某个电子全部吸收。
电子吸收光子的能量后，动能立刻增加;如果动能增大到足以克服原子核对它的引力，就能在十亿分之一秒时间内飞逸出金属表面，成为光电子，形成光电流。
单位时间内，入射光子的数量愈大，飞逸出的光电子就愈多，光电流也就愈强，这种由光能变成电能自动放电的现象，就叫光电效应。
赫兹于1887年发现光电效应，爱因斯坦第一个成功的解释了光电效应（金属表面在光辐照作用下发射电子的效应，发射出来的电子叫做光电子）。
光波长小于某一临界值时方能发射电子，即极限波长，对应的光的频率叫做极限频率。
临界值取决于金属材料，而发射电子的能量取决于光的波长而与光强度无关，这一点无法用光的波动性解释。
还有一点与光的波动性相矛盾，即光电效应的瞬时性，按波动性理论，如果入射光较弱，照射的时间要长一些，金属中的电子才能积累住足够的能量，飞出金属表面。
可事实是，只要光的频率高于金属的极限频率，光的亮度无论强弱，电子的产生都几乎是瞬时的，不超过十的负九次方秒。
正确的解释是光必定是由与波长有关的严格规定的能量单位(即光子或光量子)所组成。
普朗克常量的测定思考题
普朗克常量的测定思考题一、光电效应与内外光电效应与电光效应1、光电效应：光照射到金属上，引起物质的电性质发生变化。
这类光变致电的现象被人们统称为光电效应（Photoelectric effect）。
赫兹于1887年发现光电效应，爱因斯坦第一个成功的解释了光电效应（金属表面在光辐照作用下发射电子的效应，发射出来的电子叫做光电子）。
光波长小于某一临界值时方能发射电子，即极限波长，对应的光的频率叫做极限频率。
临界值取决于金属材料，而发射电子的能量取决于光的波长而与光强度无关，这一点无法用光的波动性解释。
还有一点与光的波动性相矛盾，即光电效应的瞬时性，按波动性理论，如果入射光较弱，照射的时间要长一些，金属中的电子才能积累住足够的能量，飞出金属表面。
可事实是，只要光的频率高于金属的极限频率，光的亮度无论强弱，光子的产生都几乎是瞬时的，不超过十的负九次方秒。
正确的解释是光必定是由与波长有关的严格规定的能量单位(即光子或光量子)所组成。
光电效应里电子的射出方向不是完全定向的，只是大部分都垂直于金属表面射出，与光照方向无关。
光是电磁波，但是光是高频震荡的正交电磁场，振幅很小，不会对电子射出方向产生影响。
光电效应说明了光具有粒子性。
相对应的，光具有波动性最典型的例子就是光的干涉和衍射。
2、内外光电效应：光电效应分为光电子发射、光电导效应和阻挡层光电效应，又称光生伏特效应。
前一种现象发生在物体表面，又称外光电效应。
外光电效应是被光激发产生的电子逸出物质表面，形成真空中的电子的现象。
后两种现象发生在物体内部，称为内光电效应。
内光电效应是被光激发所产生的载流子（自由电子或空穴）仍在物质内部运动，使物质的电导率发生变化或产生光生伏特的现象。
3、电光效应：是将物质置于电场中时物质的光学性质发生变化的现象。
某些各向同性的透明物质在电场作用下显示出光学各向异性物质的折射率因外加电场而发生变化的现象为电光效应。
电光效应包括泡克耳斯(Pockels)效应和克尔(Kerr)效应。
高三必修一物理知识点光电效应的现象
2019年高三必修一物理学问点光电效应的现象
中学最重要的阶段，大家肯定要把握好中学，多练习，为高考奋战，小编为大家整理了2019年高三必修一物理学问点，希望对大家有帮助。
光照耀到金属上，引起物质的电性质发生改变。
这类光变致电的现象被人们统称为光电效应(Photoelectric effect)。
光电效应分为光电子放射、光电导效应和阻挡层光电效应，又称光生伏特效应。
前一种现象发生在物体表面，又称外光电效应。
后两种现象发生在物体内部，称为内光电效应。
赫兹于1887年发觉光电效应，爱因斯坦第一个胜利的说明了光电效应(金属表面在光辐照作用下放射电子的效应，放射出来的电子叫做光电子)。
光波长小于某一临界值时方能放射电子，即极限波长，对应的光的频率叫做极限频率。
临界值取决于金属材料，而放射电子的能量取决于光的波长而与光强度无关，这一点无法用光的波动性说明。
还有一点与光的波动性相冲突，即光电效应的瞬时性，按波动性理论，假如入射光较弱，照耀的时间要长一些，金属中的电子才能积累住足够的能量，飞出金属表面。
可事实是，只要光的频率高于金属的极限频率，光的亮度无论强弱，光子的产生都几乎是瞬时的，不超过十的负九次方秒。
正确的说明是光必定是由与波长有关的严格规定的能量单位(即光子或光量子)所组成。
光电效应
②内光电效应：物质受到光照后所产生的光电子 只在物质内部运动而不会逸出物质外部的现象称为内 光电效应。这种效应多发生于半导体内。内光电效应 又可以分为光电导效应和光生伏特效应。
光电检测技术基础
③光电导效应：是指半导体受光照射后，其内部 产生光生载流子，使半导体中载流子数显著增加而电 阻减小的现象，如光敏电阻。
1905年德国物理学家爱因 斯坦用光量子学说解释了 光电发射效应，获得1921 年诺贝尔物理学奖。
光电检测技术基础
1、斯托列托夫定律(光电发射第一定律) 当入射光线的频谱成分不变时，光电阴极的饱和 光电流 I k与被阴极所吸收的光通量 k成正比。即：
I k S kk 式中， S k 为表征光电发射灵敏度的系数。 是用光电探测器件进行光度测量、光电转换的一 个最重要的依据。
2、散粒噪声
散粒噪声：入射到光探测器表面的光子是随机 的，光电子从光电阴极表面逸出是随机的， PN结中通过结区的载流子数也是随机的，产 生载流子流的随机涨落。 散粒噪声也是白噪声，与频率无关。 散粒噪声是光电探测器的固有特性，对大多数 光电探测器的研究表明：散粒噪声具有支配地 位。 例如光伏器件的PN结势垒是产生散粒噪声的 主要原因。
５、信噪比
信噪比是判定噪声大小的参数。 是负载电阻上信号功率与噪声功率之比
PS I S2 RL I S2 S 2 2 N PN I N RL IN
若用分贝（dB）表示，为
I S2 IS S 10 lg 2 20 lg IN IN N
６、噪声等效功率(NEP)
器件的基本特性参数
响应特性 噪声特性 量子效率 线性度 工作温度
一)、响应特性
什么是内外光电效应及区别
什么是内外光电效应及区别
外光电效应：当光照射某种物质时，若入射的光子能量足够大，它和物质中的电子相互作用，致使电子逸出物质表面，这就是外光电效应，逸出物质表面的电子叫做光电子。
利用光电子发射材料可以制成各种光电器件。
光电倍增管（Phot omultiplier Tube）是一种建立在外光电效应、二次电子效应和电子光学理论基础上的，把微弱入射光转换成光电子并获倍增的真空光电发射器件。
内光电效应：现代很多光电探测器都是基于内光电效应，其中光激载流子（电子和空穴）保留在材料内部。
最重要的内光电效应是光电导，本征光电导体吸收一个光子，就会从价带激发到导带，产生一个自由电子，同时在价带产生一个空穴。
对材料施加的电场导致了电子和空穴都通过材料传输，并随
之在探测器的电路中产生电流。
基于内光电效应的探测器有光电导探测器，光伏探测器等等。
光电效应解析光线照射物质产生的电子截止电压
光电效应的应 用不仅在科学 技术领域有重 要意义，也在 日常生活中有 着广泛的应用， 如太阳能电池、 光电鼠标等。
光源：能够发 射紫外线的光
源
光电转换器： 能够将光能转 换为电能的设
备
实验环境：暗 室或低光照环
境
实验材料：金 属、玻璃等不 同材料作为光 电效应的研究
对象
准备实验器材：包括光电管、光源、电源等 调整光源：确保光源的波长在光电管的响应范围内 连接电路：将光电管接入电源，并确保电路连接正确 开始实验：逐渐增加光源的亮度，观察光电管输出的变化
1887年赫兹在实验中首先发现光电效应 1905年爱因斯坦提出光量子理论解释光电效应 光电效应在真空中的研究发现 光电效应在各种物质中的研究情况
金属表面光电效应：光子将电子从金属表面激发出来，形成光电流 半导体表面光电效应：光子将电子从半导体表面激发出来，形成光电流 内部光电效应：光子将电子从半导体内部激发出来，形成光电流 反向光电效应：光子将电子从负极板激发出来，形成光电流
实例：光谱仪、质谱仪、 红外光谱仪等
高速摄影技术 利用光电效应， 将高速运动的 过程记录下来， 为科学研究、 安全防护等领 域提供重要依
据。
光电子成像技 术利用光电效 应，将光信号 转换为电信号， 进而形成图像， 广泛应用于医 疗、军事、安
保等领域。
光电效应的应 用还包括光电 传感器、光电 倍增管等，这 些器件在测量、 控制、通信等 领域发挥着重
光子与物质相互作用过程中，物质 的温度、压强等因素也会影响光电 效应的发生。
电子跃迁：光子能量转化为电子动能 能量转换：光子能量被吸收后转换为电子动能 跃迁条件：光子能量大于或等于能级差 光电效应：光子能量使电子从束缚态跃迁至自由态
光电效应
光电效应它是光照射到某些物质上，使该物质的导电特性发生变化的一种物理现象，可分为外光电效应和内光电效应和光生伏特效应三类。
外光电效应是指，在光线作用下物体内的电子逸出物体表面向外发射的物理现象。
如光电管,光电倍增管。
1. 光电管结构与工作原理光电管有真空光电管和充气光电管或称电子光电管和离子光电管两类。
两者结构相似，如图。
它们由一个阴极和一个阳极构成，并且密封在一只真空玻璃管内。
阴极装在玻璃管内壁上，其上涂有光电发射材料。
阳极通常用金属丝弯曲成矩形或圆形，置于玻璃管的中央。
光电管原理是光电效应。
一种是半导体材料类型的光电管，它的工作原理光电二极管又叫光敏二极管，是光电管结构原理图利用半导体的光敏特性制造的光接受器件。
当光照强度增加时，PN结两侧的P区和N区因本征激发产生的少数载流子浓度增多，如果二极管反偏，则反向电流增大，因此，光电二极管的反向电流随光照的增加而上升。
光电二极管是一种特殊的二极管，它工作在反向偏置状态下。
2 光电倍增管当入射光很微弱时，普通光电管产生的光电流很小，只有零点几μA，很不容易探测。
这时常用光电倍增管对电流进行放大。
（1）结构和工作原理由光阴极、次阴极(倍增电极)以及阳极三部分组成。
光阴极是由半导体光电材料锑铯做成；次阴极是在镍或铜-铍的衬底上涂上锑铯材料而形成的，次阴极多的可达30级；阳极是最后用来收集电子的，收集到的电子数是阴极发射电子数的105~106倍。
即光电倍增管的放大倍数可达几万倍到几百万倍。
光电倍增管的灵敏度就比普通光电管高几万倍到几百万倍。
因此在很微弱的光照时，它就能产生很大的光电流。
（2）主要参数倍增系数M等于n个倍增电极的二次电子发射系数δ的乘积。
如果n个倍增电极的δ都相同，则M= δn因此，阳极电流I 为I = i ·δn i —光电阴极的光电流n---光电倍增级（一般9~11）。
这样，光电倍增管的电流放大倍数β为β=1/i=δn光电倍增管的倍增级的结构有很多形式，它的基本结构是把光电阴极与个倍增级和阳极隔开，以防止光电子的散射和阳极附近形成的正离子向阴极返回，产生不稳定现象;另外，要使电子从一个倍增级发射出来无损失的至下一集倍增级。
光电效应的种类及应用
・
Ｖｏ．９ ｏ ２ １ Ｎ ．３ ２
中学物理
物 理与 科技 ・
光 电 效 应 的 种 类 及 应 用
梅燕琴
（ 宜兴市官林 中学
１ 光 电 效 应 的 定 义
江苏 宜兴 ２ ４５ ） １２ １
应和光生伏特效应． 前一种 现象发生 在物体 表面 ， 又称外光 电效应 ． 后两种现象发生在物体 内部 ， 为内光 电效应． 称
图３
多少 ｋ ？设 大气压强不变） ｇ（
解析 本题 研究 对 象若 只盯 着变 化前后 房 间 内的气 体 ， 由于状态变化引起房 间内气体的质量变化而无法运用 则 理想气体状态方程求解 ． 中学 阶段似不 可解 ， 但本 题只要转 换研究对象 ， 假设跑 出去 的气 体用一个 无形 应 用
在光 （ 包括不 可见 光） 的照射 下 ， 光 的作用下 ， 内 在 物体 的电子逸 出物体表 面向外发射的现 象叫做外光电效应． 发射 出 的 电子 叫做 光 电子 ． 来 中学 物理 中讨 论 的就 是 外 光 电
效应 ．
（） 电效应实验 １光 ａ如图 １ ． 所示 ， 光线经石英窗照在 阴极上 ， 便有 电子逸出
１ ／ ｕ－ － －
感应强度为 Ｂ 的匀强磁场 中以恒定 角速 度 匀速转动 ，
如 图 ３ 通 过 线 框 的 磁 通 量 为 ＝
Ｂ Ｌｓ ｗ， ｉ ｔ 线框 中 的感应 电动 势最 大值 ｎ 为￡ ： Ｂ 只要把本题 的情境转化为 Ｌ ∞， 图 ３的情境 ， 就可 知道 本题线框 的感 应 电
动势的最大值也该是 ｅ ＝ Ｂ 。 Ｌ ∞。
４ 巧 构 物 理 模型 例 ４ 如 图 ４所 示 ． 弦 轨 道 半 径 Ｒ 圆
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什么是内外光电效应及区别
外光电效应：当光照射某种物质时，若入射的光子能量足够大，它和物质中的电子相互作用，致使电子逸出物质表面，这就是外光电效应，逸出物质表面的电子叫做光电子。
利用光电子发射材料可以制成各种光电器件。
光电倍增管（Phot omultiplier Tube）是一种建立在外光电效应、二次电子效应和电子光学理论基础上的，把微弱入射光转换成光电子并获倍增的真空光电发射器件。
内光电效应：现代很多光电探测器都是基于内光电效应，其中光激载流子（电子和空穴）保留在材料内部。
最重要的内光电效应是光电导，本征光电导体吸收一个光子，就会从价带激发到导带，产生一个自由电子，同时在价带产生一个空穴。
对材料施加的电场导致了电子和空穴都通过材料传输，并随
之在探测器的电路中产生电流。
基于内光电效应的探测器有光电导探测器，光伏探测器等等。