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直讀光譜儀光電效應(yīng)

光電效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)者是德國(guó)物理學(xué)家海因里希?赫茲（Heinrich Rudolf Hertz）。1886年12月，他在實(shí)驗(yàn)中意外發(fā)現(xiàn)：紫外線照射到金屬表面時(shí)，能使金屬發(fā)射帶電粒子電流，這種奇特的現(xiàn)象后來(lái)被稱為光電效應(yīng)。

1902年，德國(guó)物理學(xué)家菲利普?萊納德（Philipp Eduard Anton von Lénárd）對(duì)產(chǎn)生光電效應(yīng)過(guò)程中各相關(guān)物理量間的關(guān)系進(jìn)行研究時(shí)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)重要規(guī)律：光電效應(yīng)產(chǎn)生的光電子數(shù)目隨入射光的強(qiáng)度增加而增加，但光電子的速度，或者說(shuō)它們的動(dòng)能只與入射光的頻率有關(guān)，而與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果用經(jīng)典物理學(xué)完全無(wú)法解釋。

1905年3月，猶太裔物理學(xué)家阿爾伯特·愛(ài)因斯坦（Albert Einstein）受普朗克量子假設(shè)的啟發(fā)，極具想像力地運(yùn)用相對(duì)論和光量子理論解釋了萊納德光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，列出了光電方程式。但因沒(méi)有直接的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支持，他的這個(gè)理論解釋那時(shí)并沒(méi)有得到學(xué)術(shù)界的支持。

美國(guó)物理學(xué)家羅伯特·密立根（Robert Andrews Millikan）經(jīng)過(guò)10年的實(shí)驗(yàn)，1916年以他精湛的實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)了愛(ài)因斯坦的理論完全正確（其實(shí)他原本的意圖是想用實(shí)驗(yàn)證明愛(ài)因斯坦的理論解釋有誤）。

二次電子發(fā)射

二次電子發(fā)射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)者是美國(guó)物理學(xué)家路易斯·奧斯?。?span>LouisWinslow Austin），他與同事斯塔克（Starke）在研究高溫氣體的性質(zhì)時(shí)發(fā)現(xiàn)：當(dāng)具有一定能量或速度的電子轟擊金屬表面時(shí)，會(huì)引起電子從被轟擊的金屬表面發(fā)射出來(lái)，這種現(xiàn)象被稱為二次電子發(fā)射，他們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果1902年發(fā)表在德國(guó)的《物理年鑒（Annalen der Physik）》上。

二次電子發(fā)射的原理與光電效應(yīng)的電子發(fā)射原理基本上相同，都是原子的外層電子受到激發(fā)后獲得足夠的動(dòng)能，從而脫離金屬表面的勢(shì)壘成為自由電子，不論入射的是電子還是光子，其能量都必須大于金屬的逸出功。

但是，還有一點(diǎn)極為重要，二次電子發(fā)射與光電效應(yīng)的電子發(fā)射之間又有著極大的不同：一般情況下的光電發(fā)射，大約10個(gè)光子能激發(fā)出一個(gè)電子，而二次電子發(fā)射，則有可能一個(gè)電子激發(fā)出2~10個(gè)電子，具有放大電流的功能，這就是光電倍增效應(yīng)。

正是這個(gè)倍增效應(yīng)使極微弱光的探測(cè)成為可能，在基礎(chǔ)研究及日常生活中有極為廣泛的應(yīng)用需求。