一、光电效应的实验规律

在光电管两极间加上电势差，当单色光照射到阴极板上时，便释放出电子，这种电子称为光电子

1. 饱和电流

以一定强度的单色光照射电极时，加速电势差愈大，光电流也愈大。当加速电势差增加到一定量值时，光电流达饱和值。

如果增加光的强度，在相同的加速电势差下，光电流的量值也较大，相应的饱和光电流也增大，说明从阴极逸出的电子数增加了。

单位时间内，受光照的金属板释放出来的电子数和入射光的强度成正比。

2. 遏止电势差

在光照不变的情况下，降低加速电势差的量值，光电流i也随之减小。

当电势差减小到零并逐渐变负时，光电流i一般并不等于零，这表明电子逸出时具有初动能。如果使负的电势差足够大，光电流便降为零。光电流为零时，外加电势差的绝对值叫做遏止电势差。

也就是光电子的初动能具有一定的限度，它等于

遏止电势差与光强无关，而与入射光的频率成线性关系

3.遏止频率(红限)

对一定金属的阴极，当入射光的频率小于某个最小值时，无论光强多大，照射时间多长，都没有光电子逸出.这个最小频率称为该金属光电效应的遏止频率，又称红限。

4.弛豫时间

从入射光开始照射直到金属释放出电子，无论光多微弱， 几乎是瞬时的，弛像时间不超过s。

二、光的波动说的缺陷

电子从金属表面逸出时克服表面原子的引力需要一定的能量，即外界必须做功，其最小的功称为逸出功或称功函数

按照光的经典电磁理论，金属在光的照射下，金属中的电子将从入射光中吸收能量， 从而逸出金属表面.逸出时的初动能应决定于光振动的振幅，即决定于光的强度.因而按照光的经典电磁理论，光电子的初动能应随入射光的强度而增加.但 是实验结果是：任何金属所释出的光电子的最大初动能都随入射光的频率线性 地上升，而与人射光的强度无关.

根据经典电磁理论，如果光强足够供应从金属释放出光电子所需要的能量，那么光电效应对各种频率的光都会发生。但是实验事实是每种金属都存在一个遏止频率，对于频率小于的入射光，不管入射光的强度多大，都不能发生光电效应.

对于光电效应关于时间的问题，就会更显示出光的经典电磁理论的缺陷。显然入射光愈弱，能量积累的时间(即从开始照射到释出电子的吋间)就愈长，但实验结果并非如此。当物体受到光的照射吋，一般地说，不论光怎样弱，只要频率大于遏止频率，光电子几乎是立刻发射出来的.

三、爱因斯坦的光子理论

光在空间传播时，也具有粒子性，想象一束光是一束以光速c运动的粒子流，这些粒子称为光量子，现称为光子。每一光子的能量也就是，不同频率的光子具有不同的能量。

按照光子理论.光电效应可解释如下：当金属中一个自由电子从人射光中吸收一个光子后，就获得能量，如果大于电子从金属表面逸出时所需的逸出功A，这个电子就可从金属中逸出。根据能量守恒定律，应有光电效应方程:

上式解释了光电子的初动能与入射光频率之间的线性关系。

入射光的强度增加时，光子数也增多，因而单位时间内光电子数目也将随之增加。

这就很自然地说明了饱和电流或光电子数与光的强度之间的正比关系.

假定

频率为的光子具有发射光电子的最小能量

如果光子频率低于（遏止频率），不管光子数目多大，单个光子没有足够的能量去激发光电子，所以遏止频率相当于电子所吸收的能量全部消耗于电子的逸出功入射光的频率。

光电效应的瞬时发生：当一个光子被吸收时，全部能量立即被吸收，不需要积 累能量的时间

四、光的波粒二象性

光子的动质量可由相对论的质-能关系式得到

光子的静质量

光子的动量为：

上面的式子把光的双重性质——波动性和微粒性联系起来，动量和能量是描述粒子性的，而频率和波长则是描述波动性的。光的这种双重性质称为光的波粒二象性