详解光电效应和光电效应的应用
2021/3/4 15:19:34
光电效应是物理学上一个著名的发现，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。这个现象是由德国物理学家赫兹于1887年发现，由爱因斯坦正式提出。光电效应使得我们对于光子的量子性质有了更深刻了解，对于波粒二象性概念的提出有重大影响。今天就由贤集网的小编给大家详细介绍下光电效应的应用。
光电效应
简单来说就是光照射在金属上，引起金属的电性质发生变化，这就叫光电效应。光电效应分为光电子发射，因为发生在物体表面称为外光电效应，光电导效应和阻挡层光电效应，这两种现象发生在物体内部，称为内光电效应。
光电效应的应用
在航天、医学、科研，以及工业控制、家用电器、航海事业等各个领域都得到了广泛的应用。比如光电传感器、光控制电器、光电倍增管等等，下面我就具体举例说说看。
光电传感器
下面这个图就是一个简单的光电传感器，如你所看到的，一个大的玻璃球罩在外面，里面有一些金属涂料，这是作为光电管的阴极使用的；而在玻璃管内部还有半圆金属球或者环状金属丝，这是作为光电管的阳极使用的。人们曾经利用这个装置做过一个实验：当阳光照在光电管的阴极时候，会有电流溢出，光照多久，电流持续多久；而当阳光没有照在光电管的阴极时候，是没有电流溢出的。这就说明当光照射时，有电子从光电阴极逸出。在加速电场作用下，电子飞向阳极，从而在回路中形成光电流。
光控制电器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。当光电管上没有光照时，光电管电路中没有电流，电磁铁M就不吸衔铁，开关仍处于断开状态，从而实现自动控制。利用光电效应还可测量一些转动物体的转速。
应用比较广泛了，自动计数、自动报警、自动跟踪等等都是的。原理是当光照在光电管上，产生巨大的电光流，经过放大器的放大，电磁铁M磁化了，此时把衔铁N吸住，接通了开关。而没有光照时候，光电管中就没有电流了，电磁铁不嗯那个磁化，开关处于断开状况。很简单的装置对吧？还可以测量一些物体的转速呢，或者我们实验室常见的激光琴也是这个原理制作的。
光电倍增管
原理是将微弱光信号转换成电信号。当光照射到阴极时，光阴极向真空中激发出光电子。光电子按聚焦极电场进入倍增系统，并通过进一步的二次发射倍增放大。然后把放大后的电子用阳极收集作为信号输出。
这个器件广泛应用在探测紫外、可见和近红外区中，具有极高的灵敏度和极低的噪声，并且响应快速、成本低、阴极面积大。
光电效应的应用当然远远不止于此，我们需要做的就是掌握其中的奥妙和原理，下次自己可以动手做些小实验。关于物理上的实验原理都是前辈科学家专心研究花费无数精力和心血得出的结果，所以我们在学习的时候不要仅仅是拿来就用，要多问几个为什么？了解清楚前因后果，才能更加有效的学会物理，为以后的工作打下基础。
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