什么是光電子(Photoelectron)？

光電子是一種由于光電效應而從物質中發射出來的電子。當一種通常是金屬的材料吸收了足夠的光輻射從而導致電子從其表面發射時，光電效應就發生了。光電效應的發現最早是在1887年由海因里希·赫茲，德國物理學家，后來被命名...

光電子是一種由于光電效應而從物質中發射出來的電子。當一種通常是金屬的材料吸收了足夠的光輻射從而導致電子從其表面發射時，光電效應就發生了。光電效應的發現最早是在1887年由海因里希·赫茲，德國物理學家，后來被命名為赫茲效應。多年來，許多研究人員花了很多時間來定義它的性質，在1905年，阿爾伯特·愛因斯坦發表了一項發現，它是由被稱為光子的光量子引起的。愛因斯坦對光電子如何產生的清晰而優雅的解釋使他在1921年獲得了諾貝爾物理學獎。

物理學家阿爾伯特·愛因斯坦發現了光電效應從一個表面發射，光的波長必須足夠低，例如紫外光的波長。光電子發射也是描述量子力學原理的一個關鍵特征。這個過程涉及一個量子，或是單光子能量被固體物質吸收，如果光子的能量大于最高價帶或材料最外層電子殼層的能量；他對光電子產生過程的清晰而優雅的解釋使他于1921年獲得諾貝爾物理學獎。光電子能譜學是一種分析從表面發射的光子的動能來研究樣品材料表面區域的過程。這一過程有兩種基本類型X射線光譜學使用200至2000電子伏的光子能量范圍來研究材料的核心能級，而紫外線光電子能譜則使用10至45電子伏的光子能級來研究材料的外層電子或價殼層，這是一種可以靜電加速粒子的磁回旋加速器，可以研究5到5000電子伏之間的能量范圍，因此不再需要單獨的研究設備。然而，這些機器既昂貴又復雜，因此在該領域沒有得到廣泛應用。截至2011年，光電子能譜儀該設備已開發出一種電子探測器，可在露天和大氣壓下工作，這是該領域的新技術，它能夠測量薄膜的厚度，精確到20納米，這臺機器是臺式電腦，使用紫外線光源，工作電壓范圍從3.4到6.2電子伏，用于分析金屬和硅等半導體。

發表于 2020-09-06 20:42
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分類：科學教育

什么是光電子(Photoelectron)？

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