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光电效应与光伏效应的区别与联系

2012-01-23张丽

物理通报 2012年10期

张 丽

(保定天威薄膜光伏有限公司 河北 保定 071000)

在光学学习过程中,光电效应与光伏效应是非常重要的两个概念,理解两者之间的联系与区别对光学的学习至关重要.

1887年H·赫兹研究电火花的紫外光照射在火花隙缝的负电极上时,会有助于放电的现象,一年之后,德雷斯登的W·霍尔瓦克斯发现在光的影响下,物体会释放出负电[1].后来,就把光照射在金属表面时,金属中有电子逸出的现象,称为光电效应.所逸出的电子叫光电子[2].

对于光电效应的定义并不仅这一种,上述的表述只是其中之一.在《科学发现者 物理 原理与问题》表述为:电磁辐射照射到物体上并使其发射电子的现象叫做光电效应[3].然而,就在这本书的第743页却写道,太阳能电池板,就是利用光电效应把太阳能转化为电能的,而我们却知道,通常意义上的太阳能板,是没有电子逸出与收集的.

为什么会出现这样的情况呢?因为光电效应的定义是来自实验,而实验的本身,就有很多的局限性,比如,光的频率,实验物体的选定,电子是否逸出等等,并没有严谨的定义.不过目前,对光照射在金属表面时,金属中有电子逸出的现象,大家更习惯称之为外光电效应.

一般来说,对于光电效应,大家可以理解为两个过程.

(1)电子对光的吸收过程.在这过程中,大家有这样的共同理解:一是对于一定的金属材料做成的电极,有一个确定的临界频率,低于此频率,光电子不会逸出;二是逸出电子的末动能大小取决于物体的材料特性以及光子的频率,与光的强度无关;……

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