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光电效应是《光的本性》的重点与难点，它的规律是从实验中总结出来的，十分抽象难懂，加之教材对此介绍得比较粗略，同学们在学习和练习中往往会产生一些错误的认识，为此本文就光电效应的规律进行一些补充说明，以供参考。
一、模型建立
爱因斯坦的假设：光子说
在空间传播的光是不连续的，是一份一份的，每一份叫做一个光子，每个光子的能量与光的频率成正比，即E＝hν（普郎克恒量h＝6.63×10－34 J·s）。
二、光电效应的基本规律
1.任何一种金属都有一个极限频率，入射光的频率必须大于这个极限频率，才能发生光电效应，低于这个频率的光不能发生光电效应。能否发生光电效应，不取决于光强，只取决于频率。
2.光电子的最大出动能与入射光的强度无关，只随着入射光的频率的增大而增大。
3.入射光照射到金属上时，光电子的发射几乎是瞬时的，一般不超过10-9 s。
4.当入射光的频率大于极限频率时，单位时间从金属表面逸出的光电子数目与入射光的强度成正比。
三、光子说对光电效应规律的解释
1.当光子照射到金属上时，它的能量可以被金属中的某个电子全部吸收，电子的动能就立刻增加，如果电子动能足够大，能克服内部原子核的引力，就可能逃逸出来成为光电子。唯独金属表面上的电子，只要克服原子核对它的引力做功，就有可能从金属中逸出，这个功叫做金属的逸出功W。逸出功是金属内所有不同电子脱离原子核的引力所做功的最小值。据此可得出爱因斯坦的光电效应方程，Ek=hν-W，金属对应的极限频率v0=W/h。不同的金属，逸出功W不同，因此不同的金属对应的极限频率也不相同。这就是为什么只有入射光的频率大于金属的极限频率时才能使金属产生光电效应的原因。
2.一般情况下，在发生光电效应时，电子能否吸收多个光子而成为光电子呢？一个电子接收双光子的几率是非常小的，由于金属内电子碰撞十分频繁，两次碰撞之间的时间只有10-15 s左右，因此，一个电子接收到一个光子后，如不能逸出成为光电子，将来不及等到接收第二个光子，它所增加的能量在与其他粒子的相互作用中已经迅速地消耗掉了。所以电子的能量不可能像波动理论所预测的那样，可以是2hν、3hν、4hν、5hν等的积累。
3.“入射光强度”不仅与入射到金属上的光子数有关，还与入射光的频率有关。强度相同、频率不同的两束入射光，在单位时间内射到金属表面单位面积上的光子数是不同的，入射光的频率越大，光子数就越少，因而从金属表面逸出的光电子数也不同，形成的光电流也就不同。“光电流的强度”由在单位时间内从金属表面逸出的光电子数目决定，而单位时间内逸出的光电子数目又由单位时间内的光子数目决定（即入射光强度）。当入射光的频率大于金属的极限频率时，入射光的强度越大，即单位时间内射到金属表面的光子数越多，这样就有更多的电子吸收光子从而脱离金属表面形成光电子，光电流的强度也就越大。这便是发生光电效应时，光电流的强度取决于入射光强度的原因。
4.若光电子的能量全部被金属表面的某个电子吸收后，除克服金属原子核引力做功（即逸出功）消耗能量外，则其余能量就是光电子逸出金属的最大初动能。由能量守恒定律可知：Ek=hν-W。对给定的金属，其逸出功W是一定的，所以，入射光子的频率越大，光电子的最大初动能也越大。即光电子的最大初动能取决于入射光的频率，而与入射光的强度无关。若入射光子的能量恰好等于金属的逸出功，则光电子的初动能为零，入射光的频率就是
该金属的极限频率。
四、例题分析
有关光电效应的问题主要在两个方面：一是关于光电效应现象的判断，另一个就是运用光电效应方程进行简单的计算。解题的关键在于掌握光电效应规律，明确各概念之间的决定关系，有：
入射光强度：决定着每秒钟光源发射的光子数频率：决定着每个光子的能量E=hν?摇光电子每秒钟逸出的光电子数：决定着光电流的强度光电子逸出的最大初动能mv
例1 用同一束单色光，在同一条件下先后照射锌片和银片，都能产生光电效应。在这两个过程中，对于下列四个量，一定相同的是（），可能相同的是（），一定不同的是（）。
A.光子的能量 B.光电子的逸出功
C.光电子动能 D.光电子最大初动能
解析 光子的能量由光频率决定，同一束单色光频率相同，因而光子能量相同。逸出功等于电子脱离原子核束缚需要做的最少的功，因此只由材料决定，锌片和银片的光电效应中，光电子的逸出功一定不相同。由于Ekm＝hν－Ｗ，入射光子能量hν相同，逸出功W不同，则电子最大初动能也不同。由于光电子吸收光子后到达金属表面的路径不同，途中损失的能量也不同，因而脱离金属时的动能分布在零到最大初动能之间。所以，两个不同光电效应的光电子中，有时初动能是可能相等的。
例2 现有a、b、c三束单色光，其波长关系为λa＞λb＞λc，用b光束照射某种金属时，恰能发生光电效应。若分别用a光束和c光束照射该金属，则可以断定（）。
A.a光束照射时，不能发生光电效应
B.c光束照射时，不能发生光电效应
C.a光束照射时，释放出的光电子数目最多
D.c光束照射时，释放出的光电子的最大初动能最小
解析 由于b光束照射该金属时，恰能发生光电效应，则b光对应的频率为该金属的极限频率。因λa＞λb＞λc，得νa＜νb＜νc，所以c光可使该金属发生光电效应而a光不行。正确答案为A。
例3 一束绿光照射某金属发生了光电效应，则下列说法正确的是（）。
A.若增加绿光的照射强度，则逸出的光电子数增加
B.若增加绿光的照射强度，则逸出的光电子最大初动能增加
C.若改用紫光照射，则可能不会发生光电效应
D.若改用紫光照射，则逸出的光电子最大初动能增加
解析 光电效应规律表明：入射光的频率决定着是否发生光电效应以及发生光电效应时产生光电子的最大初动能大小，当入射光的频率增加后，产生光电子的最大初动能也增加；而入射光的强度增加，会使单位时间内逸出的光电子数增加。紫光频率高于绿光。故上述选项正确的有A、D。
一、模型建立
爱因斯坦的假设：光子说
在空间传播的光是不连续的，是一份一份的，每一份叫做一个光子，每个光子的能量与光的频率成正比，即E＝hν（普郎克恒量h＝6.63×10－34 J·s）。
二、光电效应的基本规律
1.任何一种金属都有一个极限频率，入射光的频率必须大于这个极限频率，才能发生光电效应，低于这个频率的光不能发生光电效应。能否发生光电效应，不取决于光强，只取决于频率。
2.光电子的最大出动能与入射光的强度无关，只随着入射光的频率的增大而增大。
3.入射光照射到金属上时，光电子的发射几乎是瞬时的，一般不超过10-9 s。
4.当入射光的频率大于极限频率时，单位时间从金属表面逸出的光电子数目与入射光的强度成正比。
三、光子说对光电效应规律的解释
1.当光子照射到金属上时，它的能量可以被金属中的某个电子全部吸收，电子的动能就立刻增加，如果电子动能足够大，能克服内部原子核的引力，就可能逃逸出来成为光电子。唯独金属表面上的电子，只要克服原子核对它的引力做功，就有可能从金属中逸出，这个功叫做金属的逸出功W。逸出功是金属内所有不同电子脱离原子核的引力所做功的最小值。据此可得出爱因斯坦的光电效应方程，Ek=hν-W，金属对应的极限频率v0=W/h。不同的金属，逸出功W不同，因此不同的金属对应的极限频率也不相同。这就是为什么只有入射光的频率大于金属的极限频率时才能使金属产生光电效应的原因。
2.一般情况下，在发生光电效应时，电子能否吸收多个光子而成为光电子呢？一个电子接收双光子的几率是非常小的，由于金属内电子碰撞十分频繁，两次碰撞之间的时间只有10-15 s左右，因此，一个电子接收到一个光子后，如不能逸出成为光电子，将来不及等到接收第二个光子，它所增加的能量在与其他粒子的相互作用中已经迅速地消耗掉了。所以电子的能量不可能像波动理论所预测的那样，可以是2hν、3hν、4hν、5hν等的积累。
3.“入射光强度”不仅与入射到金属上的光子数有关，还与入射光的频率有关。强度相同、频率不同的两束入射光，在单位时间内射到金属表面单位面积上的光子数是不同的，入射光的频率越大，光子数就越少，因而从金属表面逸出的光电子数也不同，形成的光电流也就不同。“光电流的强度”由在单位时间内从金属表面逸出的光电子数目决定，而单位时间内逸出的光电子数目又由单位时间内的光子数目决定（即入射光强度）。当入射光的频率大于金属的极限频率时，入射光的强度越大，即单位时间内射到金属表面的光子数越多，这样就有更多的电子吸收光子从而脱离金属表面形成光电子，光电流的强度也就越大。这便是发生光电效应时，光电流的强度取决于入射光强度的原因。
4.若光电子的能量全部被金属表面的某个电子吸收后，除克服金属原子核引力做功（即逸出功）消耗能量外，则其余能量就是光电子逸出金属的最大初动能。由能量守恒定律可知：Ek=hν-W。对给定的金属，其逸出功W是一定的，所以，入射光子的频率越大，光电子的最大初动能也越大。即光电子的最大初动能取决于入射光的频率，而与入射光的强度无关。若入射光子的能量恰好等于金属的逸出功，则光电子的初动能为零，入射光的频率就是
该金属的极限频率。
四、例题分析
有关光电效应的问题主要在两个方面：一是关于光电效应现象的判断，另一个就是运用光电效应方程进行简单的计算。解题的关键在于掌握光电效应规律，明确各概念之间的决定关系，有：
入射光强度：决定着每秒钟光源发射的光子数频率：决定着每个光子的能量E=hν?摇光电子每秒钟逸出的光电子数：决定着光电流的强度光电子逸出的最大初动能mv
例1 用同一束单色光，在同一条件下先后照射锌片和银片，都能产生光电效应。在这两个过程中，对于下列四个量，一定相同的是（），可能相同的是（），一定不同的是（）。
A.光子的能量 B.光电子的逸出功
C.光电子动能 D.光电子最大初动能
解析 光子的能量由光频率决定，同一束单色光频率相同，因而光子能量相同。逸出功等于电子脱离原子核束缚需要做的最少的功，因此只由材料决定，锌片和银片的光电效应中，光电子的逸出功一定不相同。由于Ekm＝hν－Ｗ，入射光子能量hν相同，逸出功W不同，则电子最大初动能也不同。由于光电子吸收光子后到达金属表面的路径不同，途中损失的能量也不同，因而脱离金属时的动能分布在零到最大初动能之间。所以，两个不同光电效应的光电子中，有时初动能是可能相等的。
例2 现有a、b、c三束单色光，其波长关系为λa＞λb＞λc，用b光束照射某种金属时，恰能发生光电效应。若分别用a光束和c光束照射该金属，则可以断定（）。
A.a光束照射时，不能发生光电效应
B.c光束照射时，不能发生光电效应
C.a光束照射时，释放出的光电子数目最多
D.c光束照射时，释放出的光电子的最大初动能最小
解析 由于b光束照射该金属时，恰能发生光电效应，则b光对应的频率为该金属的极限频率。因λa＞λb＞λc，得νa＜νb＜νc，所以c光可使该金属发生光电效应而a光不行。正确答案为A。
例3 一束绿光照射某金属发生了光电效应，则下列说法正确的是（）。
A.若增加绿光的照射强度，则逸出的光电子数增加
B.若增加绿光的照射强度，则逸出的光电子最大初动能增加
C.若改用紫光照射，则可能不会发生光电效应
D.若改用紫光照射，则逸出的光电子最大初动能增加
解析 光电效应规律表明：入射光的频率决定着是否发生光电效应以及发生光电效应时产生光电子的最大初动能大小，当入射光的频率增加后，产生光电子的最大初动能也增加；而入射光的强度增加，会使单位时间内逸出的光电子数增加。紫光频率高于绿光。故上述选项正确的有A、D。