郑州外国语学校 赵宇辰

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。

在选修3-5课本中我们学习了用验电器验证光电效应的实验，但学生和老师进行具体实验操作时往往看不到实验现象。实验演示不能成功有很多原因，其一是锌板表面灰层或氧化层的影响，而最重要的是锌板表面附近的负电荷的影响。当光电子离开锌板后，在锌板表面附近的空气中形成负电荷区域。而负电荷产生的电场如果足够大，则将阻止光电子逸出锌板。这种阻碍光电子逸出的作用会随光电子数目的增加而变强，在极短的时间内就会处于动态平衡状态，宏观上就抑制了光电子逸出锌板。这样，锌板与负电荷区域就会维持约有数伏特的电势差。其次是所用的指针式验电器的灵敏度较低。需要一定量的电荷才能使张角张开，在实验中，则体现为需要一定的电势差。经测试证实，中学物理实验室常用的指针式验电器的启动电压在两千伏以上，启动电压和验电器的大小和材料有关，与空气的温度、湿度也有关系。所以，用波长在0.2μm左右的紫外线照射，其光子能量也只有6eV左右，不可能使锌板与验电器外壳之间产生2000V以上的电势差，锌板虽带正电荷而验电器指针不会张开。有些实验中介绍如果用X射线照射锌板，验电器指针会张开，有明显实验效果。……