光電效應(yīng)課件

1、用弧光燈照射鋅板驗電器指針張開用弧光燈照射鋅板驗電器指針張開 光的電磁說使光的波動理論光的電磁說使光的波動理論發(fā)展到相當完美的地步。發(fā)展到相當完美的地步。 但是：早在但是：早在1887年赫茲年赫茲在作電磁的實驗時，就偶然在作電磁的實驗時，就偶然發(fā)現(xiàn)了一個后來被稱作光電發(fā)現(xiàn)了一個后來被稱作光電效應(yīng)的現(xiàn)象，這個現(xiàn)象使光效應(yīng)的現(xiàn)象，這個現(xiàn)象使光的電磁說遇到了無法克服的的電磁說遇到了無法克服的困難。困難。赫茲赫茲1.光電效應(yīng)：在光（包括不可見光）光電效應(yīng)：在光（包括不可見光） 的照射下，從物體發(fā)射出電子的的照射下，從物體發(fā)射出電子的 現(xiàn)象。現(xiàn)象。光電效應(yīng)現(xiàn)象光電效應(yīng)現(xiàn)象2.光電子：在光電效應(yīng)中發(fā)射出的

2、光電子：在光電效應(yīng)中發(fā)射出的 電子。電子。3.入射光照射到金屬上，光電子的發(fā)入射光照射到金屬上，光電子的發(fā)射幾乎是瞬時的，一般不超過射幾乎是瞬時的，一般不超過10-9 s。光的波動理論在解釋光電光的波動理論在解釋光電效應(yīng)時遇到了巨大的困難。后效應(yīng)時遇到了巨大的困難。后來，愛因斯坦在普朗克量子化來，愛因斯坦在普朗克量子化理論的啟發(fā)下，提出了光子學(xué)理論的啟發(fā)下，提出了光子學(xué)說說普朗克普朗克愛因斯坦愛因斯坦愛因斯坦：光子說愛因斯坦：光子說在空間傳播的光是不連續(xù)的，而是在空間傳播的光是不連續(xù)的，而是一份一份的，每一份叫一個光子，一份一份的，每一份叫一個光子，光子的能量跟它的頻率成正比。光子的能量跟它的

3、頻率成正比。 E=h （普朗克恒量：（普朗克恒量：h=6.6310-34 Js）逸出功逸出功WW金屬表面上的電子從金屬中逸出需克服原金屬表面上的電子從金屬中逸出需克服原子核的引力所做的功。子核的引力所做的功。光電效應(yīng)方程光電效應(yīng)方程Ek =h W0（其中，h 表示普朗克常量， 表示入射光的頻率），這個關(guān)系式通常叫做愛因斯坦光光電效應(yīng)方程電效應(yīng)方程。即：光子能量 = 移出一個電子所需的能量（逸出功） + 被發(fā)射的電子的動能。光電效應(yīng)規(guī)律光電效應(yīng)規(guī)律1.任何一種金屬都對應(yīng)一個極限頻率任何一種金屬都對應(yīng)一個極限頻率,入入射光的頻率只有大于極限頻率射光的頻率只有大于極限頻率,才能產(chǎn)生才能產(chǎn)生光電效應(yīng)光

4、電效應(yīng).2.光電子的最大初動能與入射光的強度光電子的最大初動能與入射光的強度無關(guān)無關(guān),只隨入射光的頻率的增大而增大只隨入射光的頻率的增大而增大.3.當入射光的頻率大于極限頻率時當入射光的頻率大于極限頻率時,在單在單位時間發(fā)射的光電子數(shù)跟入射光的強度位時間發(fā)射的光電子數(shù)跟入射光的強度成正比成正比. 光電管的工作原理光電管的工作原理:為了把光電子盡可能多地為了把光電子盡可能多地收集到陽極，以增強光電流，通常還在光電收集到陽極，以增強光電流，通常還在光電管兩極加上正向電壓，如圖所示，光電流在管兩極加上正向電壓，如圖所示，光電流在電阻的兩端產(chǎn)生電壓電阻的兩端產(chǎn)生電壓Uab，隨著入射光的強弱，隨著入射光

5、的強弱變化而變化變化而變化。這樣，光電管就把光信號變成。這樣，光電管就把光信號變成了電信號。了電信號。 1.光電管就是利用光電效應(yīng)把光信號轉(zhuǎn)變光電管就是利用光電效應(yīng)把光信號轉(zhuǎn)變成電信號的一種傳感器。成電信號的一種傳感器。 2.陰極發(fā)出的光電子被陽極收集，在回路中陰極發(fā)出的光電子被陽極收集，在回路中會形成電流，稱為光電流。會形成電流，稱為光電流。在需檢側(cè)印制線連接焊盤或測試盤上施加任意頻率和電壓的測試電壓, 然后用光電效應(yīng)檢測儀的檢測頭與被測印制線接觸并向檢測方向移動,同時觀察檢測信號。當觀察到的檢測信號突變時, 則可確定有斷線缺陷并找出斷線處。采用光電效應(yīng)方法檢測印制板斷線, 可測出斷線間隔1

6、微米 以下的非完全斷線狀況, 而人工目測僅能檢測出30微米以上的完全斷線狀況。印制線斷線檢側(cè)原理印制線斷線檢側(cè)原理 SMT 組裝焊點故障檢測組裝焊點故障檢測( a) 焊點開路檢側(cè)焊點開路檢側(cè); (b ) 焊點短路檢測焊點短路檢測光電效應(yīng)測試還可應(yīng)用于SM T 組裝焊點的故障檢測。如圖5(a) 所示, 在組裝元器件引腳相連接的焊盤上施加測試信號, 在元器件引腳上用光電效應(yīng)測試儀獲取檢測信號, 可判斷出焊點開路或接觸不良狀況。如圖(b ) 所示, 用金屬板連接相鄰引腳進行測試, 根據(jù)光電晶體的感應(yīng)電場強度與被測物面積成比例的原理, 當相鄰焊點有橋接( 短路) 現(xiàn)象時, 在引腳上獲取的相應(yīng)測試信號強

7、度與無橋接現(xiàn)象時的信號強度成倍數(shù)關(guān)系,據(jù)此可檢測出焊點橋接故障。Mechanism Schematic diagram of the TiO2 coating in anticorrosion for metalTiO2 是一種具有良好物理和化學(xué)穩(wěn)定性的N 型半導(dǎo)體材料, 在紫外光(387 nm)照射下, 價帶電子(e -)就會被激發(fā)到導(dǎo)帶, 在價帶上產(chǎn)生相應(yīng)的空穴(h +), e -具有較強的還原性, h+具有較強的氧化性.當將TiO2 涂覆于金屬表面或作光陽極與金屬相連時, 光照激發(fā)產(chǎn)生的電子e -由導(dǎo)帶進入金屬中去, 從而使金屬的電極電位降低, 抑制了金屬的腐蝕 , 如圖1.由此可以看出, TiO2 對金屬起的光防腐蝕作用相當于一種陰極保護效應(yīng), 但與犧牲陽極法不同, TiO2 在光防腐蝕過程中沒有陽極溶解, 從理論上說TiO2 在防腐蝕作用過程中是非犧牲性的.因此, TiO2 的光電化學(xué)防腐蝕特性具有廣闊的應(yīng)用前景。紅外測溫儀工作原理窗口和光學(xué)系統(tǒng)窗口和光學(xué)系統(tǒng)目標目標環(huán)境環(huán)境探測器探測器顯示及輸出顯示及輸