北理光电技术 第三章ppt.pdfVIP

2017/ 3/23 Ch3 光电子发射探测器 第三章光电子发射探测器 ·光电子发射探测器一基于外光电效应: 1 . 光电子发射效应 2. 光电子发射材料 ·在足够能量的光照下，探测器光敏面 3 光电倍增管 材料内的电子就会逸出表面进入外界 空间，在空间电场的作用下形成电流。 4 微通道板 光电效应与波动理论的矛盾 光电子发射效应 • Plank 提出能量子概念后，许多物理学家 ·从经典理论看，金属中的大量自由电子通常因 受到正电荷的引力作用而被束缚在金属表面以 都想从经典物理学中求得解释，但始终 内，它们没有足够的能量逸出金属表面。 无法成功。为了尽量缩短与经典物理学 之间的差距， Plank把能量子的概念局限 ·在光辐射的作用下，光波中的电场作用于电子， 于谐振子辐射能量的过程，而认为辐射 迫使电子振动，给电子能量，使电子有足够的 场本身仍然是连续的电磁波。 能力挣脱金属的束缚而释放出去。 2017/ 3123 按照光的电磁理论，可以预测: 对光粒子的认识 • (})光越强，电子接受的能量越多，释放出去的 ·直到1905年爱因斯坦在(外〉光电效应的研究中， 光电子的动能也越大。 才突破并发展了Plank的能量量子化认识，看到了 • (2) 按照光的波动理论，不论入射光的频率等于 电磁波能量普遍都以能量子的形式存在。 多少，只要光强足够大，总可以吸收足够的能量 ·从光和微观粒子相互作用的角度来看，各种频率 逸出。但实验表明，若入射光频小于红限频率， 的电磁波都是能量为加的光粒子(光子〉体系， 则无论光强多大，照射时间多长，都不会产生光 即辐射能本身一粒一粒地集中存在，也就是光不 电效应。 仅有波的性质，而且有粒子的性质。 Einstein假设 93- 1 光电子发射效应 • 1905年，爱因斯坦为解释前述实验现象，提出如下假设: 当光荣与物质相互作用时，能流集中在一些叫做光子的粒 子上。 这种粒子仍保留着频率(波长)的概念，光子的能 ·当入射光子能量hu 足够大时，光子与电子相 量与频率成正比，即 互作用，使电子逸出物质表面。