在光电效应中,饱和光电流和入射光的频率有关系吗?

在光电效应中,饱和光电流和入射光的频率有关系吗?
在光电效应中,饱和光电流和入射光的频率有关系吗?

在光电效应中,饱和光电流和入射光的频率有关系吗?
入射光频率ν,光子能量为hν.假设阴极材料的逸出功是ω,则很显然,光电子的动能Ek≤hν-ω.注意,光电效应是三体效应,参与反应的微粒有入射光子、原子核、光电子.由于原子核可能会分去一部分反冲动能,所以,光电子的出射动能Ek≤hν-ω.具体原子核会分去多少能量,是由动量守恒决定的,即参与反应的三个微粒的动量矢量和与初始体系动量相等.
光电子从阴极板出来之后飞行到阳极,这个过程中,假设在两极对应的截面积S里的电子面密度为ρ(C/cm²）,ρ是和光强度相关的一个量,光强越大,意味着单位体积里的光子密度越大,光子越多,则打出的光电子越多.
现在,在光电子出射后的空间里选取一段长为h的空间为分析对象,则电流强度I=Q/t=(ρS)v/h.其中,v是光电子的平均速度.
由这个式子可以看出,电流大小实际上是和v有关的,而v的大小是取决于光子能量的,光子能量越大,光电子获得高能量的几率也越大.而光子能量则是和光频率挂钩的.
嗯,怎么说呢?我觉得你这个提法可能有些问题,不同频率的光子对应的饱和光电流肯定不一样.所以,这是绝对相关的.
我想你可能是想问饱和光电流和阴极管两端所加的电压的关系吧?因为阴极材料被打出光电子之后自身是带正电的,光电子在向阳极运动的过程中实际受到一个库仑吸引力的作用,这个力试图把它拉回阴极板,使得电流中断.所以,事实上如果阴极管两端不加电压的话,实际上是有相当一部分的光电子是无法到达阳极的,也就是说形不成电流.这个时候就需要在阳极加正高压,阴极加负高压,使得光电子能够顺利地到达阳极形成电流.
随着这个电压的增大,越来越多的光电子被阳极收集形成电流,当被光束打出的所有光电子都被收集的时候,这个时候再加电压,光电流将不再增强,这个电流就是饱和电流.
这个时候要想增加电流的大小,就只能增加入射光子频率或者增加入射光强度了.