直讀光譜儀光電效應

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

1902年，德國物理學家菲利普?萊納德（Philipp Eduard Anton von Lénárd）對產(chǎn)生光電效應過程中各相關(guān)物理量間的關(guān)系進行研究時發(fā)現(xiàn)了一個重要規(guī)律：光電效應產(chǎn)生的光電子數(shù)目隨入射光的強度增加而增加，但光電子的速度，或者說它們的動能只與入射光的頻率有關(guān)，而與入射光的強度無關(guān)。這個實驗結(jié)果用經(jīng)典物理學完全無法解釋。

1905年3月，猶太裔物理學家阿爾伯特·愛因斯坦（Albert Einstein）受普朗克量子假設的啟發(fā)，極具想像力地運用相對論和光量子理論解釋了萊納德光電效應實驗的結(jié)果，列出了光電方程式。但因沒有直接的實驗數(shù)據(jù)支持，他的這個理論解釋那時并沒有得到學術(shù)界的支持。

美國物理學家羅伯特·密立根（Robert Andrews Millikan）經(jīng)過10年的實驗，1916年以他精湛的實驗結(jié)果證實了愛因斯坦的理論完全正確（其實他原本的意圖是想用實驗證明愛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)者是美國物理學家路易斯·奧斯汀（LouisWinslow Austin），他與同事斯塔克（Starke）在研究高溫氣體的性質(zhì)時發(fā)現(xiàn)：當具有一定能量或速度的電子轟擊金屬表面時，會引起電子從被轟擊的金屬表面發(fā)射出來，這種現(xiàn)象被稱為二次電子發(fā)射，他們的實驗結(jié)果1902年發(fā)表在德國的《物理年鑒（Annalen der Physik）》上。

二次電子發(fā)射的原理與光電效應的電子發(fā)射原理基本上相同，都是原子的外層電子受到激發(fā)后獲得足夠的動能，從而脫離金屬表面的勢壘成為自由電子，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，還有一點極為重要，二次電子發(fā)射與光電效應的電子發(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個光子能激發(fā)出一個電子，而二次電子發(fā)射，則有可能一個電子激發(fā)出2~10個電子，具有放大電流的功能，這就是光電倍增效應。

正是這個倍增效應使極微弱光的探測成為可能，在基礎研究及日常生活中有極為廣泛的應用需求。