1. 基本定义
是电磁辐射的量子,属于基本粒子中的规范玻色子,传递电磁相互作用。它是光的能量载体,具有波粒二象性。
是金属或其他材料中的电子在吸收光子能量后摆脱原子束缚而逸出的自由电子。它是光子与物质相互作用产生的次级粒子。
2. 物理本质
| 特性 | 光子 | 光电子 |
|--|--|--|
| 粒子类型 | 玻色子(传递力的粒子) | 费米子(物质粒子,电子) |
| 静质量 | 零质量(始终以光速运动) | 有质量(约 (9.1
imes 10^{-31}) kg) |
| 电荷 | 中性 | 负电荷((-e)) |
| 自旋 | 自旋为1 | 自旋为1/2 |
3. 产生机制
当光子能量((E = h
u))大于电子脱离材料所需的逸出功时,电子吸收光子能量后逸出成为光电子。
4. 能量关系
ext{光子}} = h
u)(取决于光的频率)。
ext{光电子}} = h
u geq phi)。
5. 实际应用
总结对比表
| 特征 | 光子 | 光电子 |
||-|--|
| 本质 | 电磁场量子 | 激发态电子 |
| 速度 | 光速((c approx 3
imes 10^8) m/s) | 低于光速(依赖能量) |
| 存在形式 | 自由传播或与物质相互作用 | 仅在光电效应中短暂存在 |
| 探测方式 | 光电效应、康普顿散射等 | 电流测量(如光电管) |
关键区别
光子的存在不依赖物质,光电子必须通过光子与物质的相互作用产生。