 首先这个答题学问非常高深,并且答题内容要牵涉到很多专家科学家们研究的论文,所以非常庞杂,作为普通读者只要知道什么是光波就好,至于电磁波是否有光电效应,看完文章也许就有了答案,文章内容只争对光电科普。本人不是什么专家,只是屌丝一枚!
正文如下: 光波,通常是指电磁波谱中的可见光。可见光通常是指频率范围在3.9×1014~7.5×1014Hz之间的电磁波,其真空中的波长约为400~760nm。光在真空中的传播速度为c=3×108m/s,是自然界中物质运动的最快速度。光波是横波,其中电场强度E和磁感应强度B(或磁场强度H)彼此相互垂直,并且都与传播方向垂直。
 光波具有波粒二象性(是指某物质同时具备波的特质及粒子的特质):也就是说从微观来看,由光子组成,具有粒子性;从宏观来看又表现出波动性。根据量子场论(或者量子电动力学),光子是电磁场量子化之后的直接结果。光的粒子性揭示了电磁场作为一种物质,是与分子、原子等实物粒子一样,有其内在的基本结构(组成粒子)的。而在经典的电动力学理论中,是没有“光子”这个概念的。光波其实就是特定频段上的电磁波。  光波作为一种特定频段是电磁波,其颜色与频率有关。可见光中紫光频率最大,波长最短。红光则刚好相反。
红外线、紫外线、X射线等都属于不可见光。 红外线频率比红光低,波长更长。 紫外线、X射线等频率比紫光高,波长更短。  发现光电效应,说明光的传播是量子化的,但光电效应不仅不能说明光是一种电磁波,而且其效应中发现发射电子的初动能与照射光的强度无关。仅与频率有关,说明光不是普通的机械波“波”(当然别的试验可以证明光有与普通机械波相同的属性如频率,波长就是普通机械波具有的属性)。光是电磁波通过以下事实或者方法来证明的:1.传播不需要介质,真空就可以进行;2.通过“反证”来证明,也就是说现代的科学上认为:一个理论如果不能找到相反的实验(仅能发现一例就行)推翻,而现在发现的所有实验都能符合这个理论的话,这个理论就是正确的。所有发现的光的实验现象如反射、折射、衍射、干涉、偏振对于经典电磁波(无线电波)同样也能发生。所以推断认为光是含有电磁因素的波,即电磁波。
 光电效应是物理学中一个重要而神奇的现象。在高于某特定频率的电磁波照射下,某些物质内部的电子会被光子激发出来而形成电流,即光生电。光电现象由德国物理学家赫兹于1887年发现,而正确的解释为爱因斯坦所提出。科学家们在研究光电效应的过程中,物理学者对光子的量子性质有了更加深入的了解,这对波粒二象性概念的提出有重大影响。
 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。前一种现象发生在物体表面,又称外光电效应。后两种现象发生在物体内部,称为内光电效应。
 按照粒子说,光是由一份一份不连续的光子组成,当某一光子照射到对光灵敏的金属(如硒)上时,它的能量可以被该金属中的某个电子全部吸收。电子吸收光子的能量后,动能立刻增加;如果动能增大到足以克服原子核对它的引力,就能在十亿分之一秒时间内飞逸出金属表面,成为光电子,形成光电流。单位时间内,入射光子的数量愈大,飞逸出的光电子就愈多,光电流也就愈强,这种由光能变成电能自动放电的现象,就叫光电效应。
光电效应里电子的射出方向不是完全定向的,只是大部分都垂直于金属表面射出,与光照方向无关。光是电磁波,但是光是高频震荡的正交电磁场,振幅很小,不会对电子射出方向产生影响。 光电效应说明了光具有粒子性。相对应的,光具有波动性最典型的例子就是光的干涉和衍射。
 只要光的频率超过某一极限频率,受光照射的金属表面立即就会逸出光电子,发生光电效应。当在金属外面加一个闭合电路,加上正向电源,这些逸出的光电子全部到达阳极便形成所谓的光电流。
 在入射光一定时,增大光电管两极的正向电压,提高光电子的动能,光电流会随之增大。但光电流不会无限增大,要受到光电子数量的约束,有一个最大值,这个值就是饱和电流。所以,当入射光强度增大时,根据光子假设,入射光的强度(即单位时间内通过单位垂直面积的光能)决定于单位时间里通过单位垂直面积的光子数,单位时间里通过金属表面的光子数也就增多,于是,光子与金属中的电子碰撞次数也增多,因而单位时间里从金属表面逸出的光电子也增多,电流也随之增大。(完) 本文图片来自网络。感谢阅读!
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