光生电的神奇现象光电效应

20世纪初期，阿尔伯特·爱因斯坦在赫兹提出的光电效应的基础上，提出了对光量子理论以及对光电效应的理论解释。这一贡献极具重大的科学意义，直接导致现代物理学的诞生。

19世纪末，赫兹在证明波动理论实验中首次发现了光电效应。什么是光电效应？光电效应是指在光的作用下从物体表面释放电子的现象，确切地说，这个现象应该叫做光电发射效应。

1887年初的一天，赫兹在做电磁波实验时，注意到电极之间的放电，会受光辐射的影响。他觉得非常奇怪，因为他事先对此毫无考虑。当时，赫兹用的是两套放电电极，一套产生电振荡，发出电磁波；另一套当做接收电极。接收电极的放电间隙可随意调节，它的最大放电间隙即可表示信号的强度。为了便于观察放电火花，赫兹用暗箱把接收电极的回路罩了起来。

有一次，赫兹发现接收回路罩住后，最大火花长度明显变小了。他没有放过这一偶然现象，潜心地研究起来，想找到出现这一现象的原因。他用各种材料进行试验，发现导体和非导体作用相同，说明这一现象并不是因为静电或电磁的屏蔽作用引起的。

光电效应是一种宏观量子效应。

后来，赫兹又用不同的材料进行试验，发现水晶和透明石膏几乎完全不影响放电，而只有紫外光影响火花放电。但如果用紫外光照射电极，火花则容易跳过。赫兹对这一现象非常感兴趣，他又反复进行了几次实验，最后得出结论：在光的照射下物体会释放出电子的现象，当光照射负电极时作用更加明显。

赫兹是一位工作非常谨慎的物理学家，由于他无法解释这种现象，因此就如实在论文《紫外光对放电的影响》中作了记录。这就是发现光电效应的最早记录。这篇论文发表后，立即引起人们的注意，许多的物理学家纷纷投入对光电效应的研究之中。

增加光照强度，可以从金属板中激发出更多电子，从而增强电流。

赫兹的助手勒纳于1889年开始这方面的研究，直到1920年，勒纳指出光电效应是金属中的电子吸收了入射光的能量而从表面逸出的现象。虽然此后，许多物理学家纷纷投入光电效应的研究之中，但是针对这一结论，物理学家却无法根据当时的理论加以解释。正当物理学家一筹莫展的时候，年轻的德国物理学家爱因斯坦以超人的智慧，提出了光量子理论并对光电效应做出了令人信服的理论解释。

爱因斯坦

1900年，普朗克在研究电磁辐射的规律时发现了量子假说。量子假说提出后的几年内，并没有引起人们的兴趣，爱因斯坦却预见到了它的重要性。他赞成能量量子假说，并从中得到了很大启示。经过多次论证和研究，爱因斯坦写出了著名的光量子理论以及光电效应方程式。他以全新的物理概念解释清楚了光电效应表现的一切现象。

这一现象提出后，并没有得到科学界的承认。因为爱因斯坦当时只有26岁，并且是专利局的小职员。

实践是检验真理的唯一标准。爱因斯坦的光量子理论及光电效应方程最终被人们所认可，它变革了人们思想上根深蒂固的经典观念，认识到物质微观世界的规律，这一认识直接导致现代物理学的诞生，并使20世纪的科学进入了一个崭新的时代。

学海拾贝

对于今天的科学技术来说，光电效应的重要性日益增大，由光电效应发展而成的光电子发射谱术已成为实验物理学最先进的领域之一。这种科学手段有力地促进了材料科学、半导体科学的飞速发展。