量子理論是怎樣解釋光電效應的？

愛因斯坦的光量子假說：

光和原子、電子一樣也具有粒子性，光就是以光速c運動著的粒子流，這種粒子叫光量子。同普朗克的能量子一樣，每個光量子的能量也是E＝hv，根據相對論的質能關係式，每個光子的動量為p＝E/c＝h/λ

光電效應的量子解釋

1. 光電效應能否產生——由光頻率決定,光電子獲得能量與光強無關，與頻率有關

滿足愛因斯坦光電方程

2.光電效應的本質——光子內稟屬性(波粒二象性),決定了閾值性

3.光的強度只決定光子的數目，不能決定逸出電子能量

4.光電效應的瞬時性：

當電子一次性地吸收了一個光子後，便獲得了 hv 的能量而立刻從金屬表面逸出，沒有明顯的時間滯後。

可見光的波長是從380-800nm，對應光子的能量是hν：3.2eV-1.5eV。如果普朗克關係成立的話，這意味著每個可見光的光子有大致eV量級的能量。如果光子把這份能量全部給金屬中的電子的話，金屬中的電子就有可能會從金屬中逃逸出來，這就是所謂光電效應。

對金屬而言，金屬的外層電子是屬於金屬全體的，它們可以在金屬內部自由運動，但它們要脫離金屬，還需要克服一個金屬表面的逸出功φ，才能跑到金屬外面去。

根據能量守恆，入射光子的能量是hν，假設全部能量都傳遞給金屬中的電子，電子消耗逸出功φ，從金屬中跑出去，此時電子的動能就是：K=hν-φ。

有了這個公式就能很容易地解釋光電效應實驗。比如：對入射光子來說，存在截止頻率，即光波的頻率必須大於一個臨界值，才能觀察到光電子從金屬中跑出來，這個截止頻率對應的就是逸出功的存在，算出來是：φ/h。

光電效應最顯著的特徵是，光電子的產生只和頻率有關，與光強無關，只要光子頻率大於φ/h，就有光電子出射，並且幾乎沒有響應時間，只需要小於10的-9次方秒，光電子就會產生。

這說明光可以瞬間把能量傳遞給電子，幾乎沒有能量積累的過程，這說明光在這裡只能被看做是個粒子，而不能被看做是經典的電磁波。

這在一百多年前是很難想像的。因外當時光是電磁波剛剛被赫茲實驗所證實，而根據光是電磁波的理論。光的能量由電磁波的振幅決定，這個振幅是可以連續取值的，並不存在光的最小能量單位hν，再者金屬中的電子和光的相互作用在經典電磁學的框架下應被描述為電子在電磁波的電場分量作用下的受迫振動，在這個圖像下，電子只可能在特徵頻率下被激發起來，更大的頻率並不能使電子獲得更多的能量。

謝謝謝邀請，個人觀點不代表理論，光應由發光物與吸光物產生的效應，電是由熱能在物理反應中所產生的熱量由導體傳給發光體的熱量效應，量子是自然現象，物理效應，所產生的感觀變化代名詞，正如科學家發現原子理論，如人的大腦細胞由感觀細胞加物理反應產生的喜怒哀樂是一種感觀量子，正如量子通迅等等，這一現象規律，看不到反應，也摸不著的感觀在科學定義里簡稱量子，謝謝，下次在聊分享我的量子思維