一束光的频率和光强有直接关系吗?

2024-11-19 阅读 9
更新于 2024年11月21日
"光强"在幅射度学和光度学上的意义是不一样的。前者单位是W/Sr,后者单位是Cd(坎德拉),和人眼视觉(频率)有关。所以从幅射度学讲,频率和光强无直接关系,从光度学讲,有直接关系。
光电效应中,只有单个光子的情况对核外电子存在影响。能从原子中打出电子就需要光子的能量大于电子的脱出功。比如一种截止频率对应紫光的材料,不论多强的红光都不能从中打出电子。
我们知道,单个光子的能量可以表示为 E=h\nu E=h\nu ,而「光强」是平均能流密度,可以表示为 I = nh\nuI = nh\nu ,其中 n n 为光子的数密度。因此,光强大的两种情况分别是高频率和光子的数密度大。
可以从微观角度理解。
我们知道电流是单位时间内单位面积上通过电荷 i=nesv,载流子是电子时。当换成其他载流子,则变成i=nqsv。
光强类似。I=nsvhv(nu,频率,用手机不太好编辑)。
会有影响,其他量相同的情况下,频率越高光强越大。
‌光频率和光强是两个不同的物理量,它们之间没有直接关系。‌‌
光频率是指光波的振动频率,决定了光的颜色。比如,红光的频率比紫光低,因此红光的波长较长。光的频率在可见光范围内是一个固定的值,不会因为光的强度而改变。