《大眾科學》 呈現 “每日愛因斯坦” 作者: Quick & Dirty Tips. 《大眾科學》 和 Quick & Dirty Tips 均為麥克米倫公司旗下公司。
當您想到阿爾伯特·愛因斯坦時,您會想到什麼?廣義相對論?黑洞?蓬亂的頭髮?雖然他一生中確實為所有這些主題做出了重大貢獻,但阿爾伯特·愛因斯坦在他那個時代或許更廣為人知的是他對光電效應的理解工作。事實上,當他在 1921 年被授予諾貝爾物理學獎時,頒獎詞明確指出是為了“他對理論物理學的貢獻,尤其因他發現了光電效應定律”。
這項發現非常重要——且值得諾貝爾獎——因為愛因斯坦首次提出光既是波 又 是粒子。這種現象,被稱為光的波粒二象性,是所有量子力學的基石,並影響了電子顯微鏡和太陽能電池的開發。
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什麼是光電效應?
當能量高於一定閾值的光照射到金屬表面時,先前束縛在金屬上的電子會被擊出。每個光粒子,稱為光子,都會與電子碰撞,並利用其部分能量將電子從金屬中分離出來。光子剩餘的能量會轉移到現在自由移動的負電荷上,稱為光電子。
那麼,為什麼會發生這種情況呢?是什麼決定了發射電子的能量(和速度)?要理解這些問題的答案,我們需要稍微深入瞭解光電效應發現的歷史。
