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科普-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(该频率称为极限频率threshold frequency)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。...

 

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液液萃取设备离心萃取机的详细介绍及工作原理:
离心萃取机是一种新型、快速、高效的液液萃取分离设备,它与传统的萃取设备如混合澄清槽、萃取塔等在工作原理上有本质的区别。离心萃取机是利用电机带动转鼓高速转动,密度不同且互不混溶的两种液体在转鼓或桨叶旋转产生剪切力的作用下完成混合传质,又在转鼓高速旋转产生的离心力作用下迅速分离。
光束里的光子所拥有的能量与光的频率成正比。假若金属里的自由电子吸收了一个光子的能量,而这能量大于或等于某个与金属相关的能量阈值(称为这种金属的逸出功),则此电子因为拥有了足够的能量,会从金属中逃逸出来,成为光电子;若能量不足,则电子会释出能量,能量重新成为光子离开,电子能量恢复到吸收之前,无法逃逸离开金属。增加光束的辐照度会增加光束里光子的“密度”,在同一段时间内激发更多的电子,但不会使得每一个受激发的电子因吸收更多的光子而获得更多的能量。换言之,光电子的能量与辐照度无关,只与光子的能量、频率有关。
被光束照射到的电子会吸收光子的能量,但是其中机制遵照的是一种非全有即全无的判据,光子所有能量都必须被吸收,用来克服逸出功,否则这能量会被释出。假若电子所吸收的能量能够克服逸出功,并且还有剩余能量,则这剩余能量会成为电子在被发射后的动能。
逸出功 W 是从金属表面发射出一个光电子所需要的最小能量。如果转换到频率的角度来看,光子的频率必须大于金属特征的极限频率,才能给予电子足够的能量克服逸出功。逸出功与极限频率v0之间的关系为
W=h*v0
其中,h是普朗克常数, W是光频率为v0的光子的能量。
克服逸出功之后,光电子的最大动能 Kmax 为
Kmax=hv-W=h(v-v0)
其中,hv 是光频率为 v的光子所带有并且被电子吸收的能量。
实际物理要求动能必须是正值,因此,光频率必须大于或等于极限频率,光电效应才能发生。

申明

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