电磁波强度与频率关系,电磁波频率和穿透力的关系

首页 > 体育 > 作者:YD1662024-02-07 20:37:49

3.新世界的诞生:

1855年至1865年,科学巨人麦克斯韦建立了他的电磁学,将电,磁,电磁波统一在了一起。并将光定义为电磁波中的一部分。1887年,赫兹用实验方法验证了麦克斯韦理论。至此,电磁波的理论大厦已经建设完毕。

光作为电磁波的一种在当时也不再有争议。

二、什么是光电效应?

1.偶然发现:

1887年,海因里希·鲁道夫·赫兹(Heinrich Rudolf Hertz)在偶然条件下发现了一个神奇的现象。在实验中发现,电磁波照射在金属表面,会产生微弱的电流。

用麦克斯韦理论解释,这是因为金属中的电子吸收电磁波中的能量进行运动造成的,然而在具体实验中,却又发现了不合常理的诡异现象。

电磁波强度与频率关系,电磁波频率和穿透力的关系(5)

2.诡异现象:

在实验中,对于某种特定的金属来说,频率低于一定程度的电磁波完全无法激发哪怕一个电子,不管你如何增加这个电磁波的强度,都是没有用的。一个电磁波能否激发金属表面的电子,和自身强度完全没有关系,只和他自身的频率有关系。而能够激发出多少电子,则和电磁波的频率完全没有关系,只和它的强度成正比。

简单来说,就是电子遇到了“对”的光,才会“跑”出来;“不对”的光,追它追的再猛烈,电子也无动于衷。这个现象被本人称为“强扭的瓜不甜”现象。

电磁波强度与频率关系,电磁波频率和穿透力的关系(6)

这是什么鬼?让我们来捋一捋之前的逻辑。

我们知道光是电磁波,波动的强度代表了它的能量大小,电子本身被原子束缚,吸收足够的能量后蹦出来运动,应该是光的能量越大,电子越容易被激活出来啊。而光的频率只是电磁波运动的频繁程度,照这样推论应该是:运动越频繁的波动,越容易激活更多的电子啊。

推论正好与实际情况相反。

这又是一桩物理学界的奇事,用波动的方式完全解决不了这个问题。不仅在这个光电效应的问题上,波动的理论开始站不住脚,在赫赫有名的双缝干涉实验中,光表现出来的“诡异”性质也让一大批科学家头大。

说明在“光是什么”的问题上,人类还是没有找到正确答案。

电磁波强度与频率关系,电磁波频率和穿透力的关系(7)

三、原子的结构?

了解光电效应前需要了解一下原子结构(玻尔模型)。

原子是“十分空旷”的“球体”,内部最中间有一个小小的原子核,带正电;周围都是虚空,只有一些被称为电子带负电粒子,像被原子核用“绳子”拴住了一样,围绕着原子核转个不停。由于原子核带有正电且比电子大得多,电子会受电场力绕核做近似圆周运动,不能跑出来到达原子表面做定向移动,也就是没有电流

电磁波强度与频率关系,电磁波频率和穿透力的关系(8)

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