作者GuanSi (冠希)
看板Physics
标题[问题] 光电效应的发生机率
时间Tue Mar 28 18:33:11 2023
下列那一种作用随光子能量增加，其作用机率下降幅度变化最大？
(A)光电效应
(B)康普吞效应
(C)成对发生
(D)不合调散射
ANS:A
这里的机率，是指光电子数吗?
例如同样N颗光子的不同频光
产生光电子数较多的，就是机率大?还是另有解释?
为何光频率高机率反而会较低?它的物理模型是甚麽?
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1F：推 Vulpix: 光电效应是原子要「吸收」光子。躲避球是快的还是慢的比 03/28 19:07
2F：→ Vulpix: 较好接呢？ 03/28 19:07
但是它们只是频率不同，速度不是一样快吗
或是说 频率高 震动快 不好接?
3F：→ madokamagika: cross section 算出来是这样 03/28 20:37
4F：→ madokamagika: 硬要解释我会说过了发生机率最高的光子能量後（我猜 03/28 20:57
5F：→ madokamagika: 是接近游离能） 发生机率就是递减的 网上查到一些 03/28 20:57
6F：→ madokamagika: 资料说衰减正比於E^-3.5 03/28 20:57
这个讲法好像不错，假设功函数是2eV，那2.1eV的光机率就比4eV的光机率大
更高频的光甚至不发生光电效应，机率就是接近0
但我有想到另一个模型，因为能量较大的光(譬如4eV)，可以把金属"更深层"的电子轰出
所以光电流会比较大?
※ 编辑: GuanSi (111.249.203.84 台湾), 03/29/2023 16:25:33
※ 编辑: GuanSi (111.249.203.84 台湾), 03/29/2023 16:28:48
※ 编辑: GuanSi (111.249.203.84 台湾), 03/29/2023 16:31:54
7F：→ madokamagika: 电流和电子数有关 和光电子带的能量无关吧 03/29 16:47
8F：→ madokamagika: 如果接近内层电子游离能确实会有区域峰值 03/29 16:51
这个图光子能量最小怎麽只到1000eV，没有更小(接近金属功函数)的数据
有找一些类似的图
https://reurl.cc/b7emN3
也是属於高能量光子
这些图表示X-ray 跟 gamma ray也是有光电效应
所以我上面的讲法(高频几乎无光电效应)似乎也有问题
10F：推 Vulpix: 问题在动量上啊。 03/29 19:38
如果改个题目 同样的光子 不同的金属 功函数大的 机率较高?
11F：→ kuromu: 是因为光子和电子的能量-动量关系不匹配 需要原子核 03/30 18:25
12F：→ kuromu: 吸收额外动量？而光子能量如果大太多 03/30 18:26
13F：→ kuromu: 就不容易走这个散射机制？ 03/30 18:27
14F：→ kuromu: 也许可以用撞球类比？高能量光子像是惯性大的球 03/30 18:33
15F：→ kuromu: 碰撞完难以「停住」就好像走康普顿散射 03/30 18:34
https://imgur.com/a/jdOCNOV
ANS:ACD
如果先以目前的讨论看，光子能量越接近功函数发生机率越大
那这题的(C)选项就不能选了
因为A光源饱和电流大，但A光频率低，发生机率高
所以A的光子数不见得比B还大
※ 编辑: GuanSi (1.200.254.10 台湾), 04/01/2023 01:06:48
※ 编辑: GuanSi (1.200.254.10 台湾), 04/01/2023 06:40:32
16F：推 idonotfly: 光电效应跟能量和原子序有关...放射物理有 05/17 15:44