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akimoto asked in 科學及數學化學 · 1 decade ago

光如何轉電?

光(太陽能)如何轉成電能?

要經過什麼科學過程?

Plz tell me in detail

Thx!

1 Answer

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  • 1 decade ago
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    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。

    有關影片:

    http://www.hkedcity.net/resources/common/video/res...

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