光如何轉電?

光電轉換
是將太陽能換成電能，途徑有二：一是熱發電，用聚熱器把太陽能變成熱能，再通過渦輪機將熱能轉成電能。二是光發電，利用太陽能電池的光電效應，將太陽能直接轉變成電能。

光電效應:

當光照射在光電管的陰極時，就有電子從陰極表面
逸出，這電子叫光電子。光電子在電場加速下向陽
極運動，就形成光電流。


現假設入射光的頻率和光強度均為固定，光電流隨
加速電壓增加而增加，當加速電壓增加到一定值時
，光電流不再增加，而達到一個飽和值 Imax。 飽
和現象說明這時單位時間內從陰極逸出的光電子全
部被陽極接收了。實驗還表明飽和電流的值和光強
度成正比。即是說，單位時間內從陰極逸出的光電
子數和光強成正比。


當加速電壓減小到零並逐漸變負時，光電流並不是
零。只有當電壓等於 -V 時，光電流才是零。-V 稱
為截止電壓。在這電壓下所有電子由於受電場的阻
礙，無法到達陽極。因此，光電子逸出時最大動能
和截止電壓 V 的關系應為

1/2 m（vmax）2 = eV , vmax：光電子逸出
金屬表面時的最大速度。


實驗結果顯示，截止電壓 V 和入射光的頻率 f 有
關。不同的陰極金屬有著不同的線性關系，用數式
可表示為：
V = Kf - Vo , K 是直線斜率。
若用動能公事表示：
1/2 m（vmax）2 = eV = eKf - eVo


注意：

當入射光的頻率不小於 fo 時，V 也不小於零，
電子才能獲得足夠的動能逸出金屬表面，形成電
流。要使某種金屬產生光電效應，必須使入射光
的頻率大於其相應的頻率 fo 才行。因此，這一
頻率叫光電效應的紅限頻率（相應的波長叫紅限
波長）。另外，光電子的逸出，幾乎是光照到金
屬表面上即時發生的，其延遲時間在10-9秒以下。

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