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物理学的光电效应 :爱因斯坦的光电效应,跟密立根的油滴实验,有什么关系?

来源:学生作业帮 编辑:拍题作业网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/04/28 16:18:48
物理学的光电效应 :爱因斯坦的光电效应,跟密立根的油滴实验,有什么关系?
1913年,密立根通过大量精确而繁琐的油滴实验,发现所有油滴所带的电量均是某一最小电荷的整数倍,该最小电荷值就是电子电荷.从此,人类对电荷量的认知从电荷量可以取任何值,演变成了确定数量的电子组成了电荷.
光电现象由德国物理学家赫兹早在1887年发现,却一直没能合理地解释其原理:为什么光的频率得到了某一定值才能产生光电流呢?
而正确的解释为爱因斯坦所提出.
他从密立根的结论——电荷量是不连续的,发现了:是单个的电子在吸收光中的能量,而不是一个笼统的“电海洋”吸收光能释放出电气.
光电效应的研究是人类对微观世界认识的一次跨步,确定了电子的能层与能级观念及其相关数值,确定了电子只有得到固定能量大小的光,才能跃迁到下一能级甚至发射出去.
希望对你有用.
再问: 谢谢。
你的解答,好像太牵强附会了。
1、密立根油滴实验,是直接确定了电子的电量?还是确定了荷质比?
2、爱因斯坦究竟是受到密立根的启发?还是普朗克的启发?
再答: 好吧,我承认我仅仅是靠脑内记忆写的。当时为了抢分。。
那么,以前的不看,我花了一个小时查阅资料总结的这段物理学史,这次是认真的,请过目。
1897年,J.J.汤姆孙通过电磁偏转的方法测定出了电子的荷质比,事实是,汤姆孙是在研究阴极射线粒子时发现了比氢核比荷更小的物质,那就是电子。
与其说汤姆孙确定了电子的荷质比,不若说汤姆孙因为发现了不寻常的荷质比才发现了电子。
对电子有了确认后,人类对电荷本质的思考走上正轨。
20世纪初,密立根开始着手改进前辈所留下来的测定电子电荷量实验,1917年,改进成了现在最标准的油滴实验,从而得到了“一个电子所具有的电荷量”。再根据汤姆孙提供的荷质比,得到了电子的质量。
至此,电子初步得到了数据上的定性。
时间回跳。1900年,普朗克研究辐射定律时,提出了量子大小单位-普朗克常量,认为能量是不连续的,以调和经典物理学理论研究热辐射规律时遇到的矛盾。
这一观点收到了爱因斯坦的注意,他开始试着以量子化的方法研究当时人们认为只有波动性的光。如果能和测定电子一样,每“份”光都有着确定的能量,光不再是单单电磁波这么简单。
1905年,爱因斯坦提出光子假说。并察觉到了光电效应的实质:单个的光将普朗克所说的能量子传达给了单个的电子,使电子具有逸出的可能。
爱因斯坦方式量化分析光电效应时使用以下方程:光子能量 = 移出一个电子所需的能量 + 被发射的电子的动能能量。当然,后面两个值是有了电子的质量、电荷量才求得出来。谁求呢?密立根求。
到了1917年,密立根求出了单位电子的电荷量,爱因斯坦便很顺利地将假说化为真理:光必定是由与波长有关的严格规定的能量单位(即光子或光量子)所组成。
一个全新的物理学词汇最终步入人们的视野:波粒二象性。
1921年,爱因斯坦因光电效应获得诺贝尔物理学奖。
可以说,密立根的油滴实验与爱因斯坦的光电效应实验有相同之处,都是把曾经认为连续的物质视为粒子来重新研究,而爱因斯坦式光子的定量研究,是以电子的定量研究成果作为代换工具的。而没有普朗克提出能量量子化(不连续化)概念,爱因斯坦可能永远无法想到光的量子化。
这一次我很认真,非常认真,希望对你有用。