光電効果

🧠 光電効果photoelectric effect 光電効果（photoelectric effect）photoelectric effect（光電効果） は、物質が光子を吸収して電子を放出する現象で、エネルギー量子化energy quantization エネルギー量子化（energy quantization）energy quantization（エネルギー量子化） を示す。

光子吸収と電子放出

1光子のエネルギーが仕事関数 work function 仕事関数（work function） work function（仕事関数） を超えると電子が放出され、余剰エネルギーが最大運動エネルギー kinetic energy 運動エネルギー（kinetic energy） kinetic energy（運動エネルギー） になる。

flowchart TD
  A["光子吸収"]
  B["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='work function'>仕事関数</span>を克服"]
  C["電子が<span class='jp-term jp-term-diagram' title='kinetic energy'>運動エネルギー</span>をもって放出"]
  A --> B
  B --> C

アインシュタインの光電方程式

強度intensity 強度（intensity）intensity（強度） は主に放出電子数、周波数は各電子の最大エネルギーを決める。

強度と周波数の役割

閾周波数threshold frequency 閾周波数（threshold frequency）threshold frequency（閾周波数） と阻止電位 stopping potential 阻止電位（stopping potential） stopping potential（阻止電位） は、光のエネルギー交換を光子で記述する必要性を示す。一方、光の波としての広がりは回折に現れる。

• 閾周波数threshold frequency 閾周波数（threshold frequency）threshold frequency（閾周波数） 以下では強度を上げても放出されない。
• 放出は古典波のエネルギー蓄積を待たず即時。
• 阻止電位stopping potential 阻止電位（stopping potential）stopping potential（阻止電位） から$K_{\max}$を測れる。

医学・測定への応用

光電子増倍管photomultiplier光電子増倍管（photomultiplier）photomultiplier（光電子増倍管）、光電検出器photoelectric detector光電検出器（photoelectric detector）photoelectric detector（光電検出器）、X線吸収に関係する。

光電効果photoelectric effect 光電効果（photoelectric effect）photoelectric effect（光電効果） は、ヨウ素化iodination ヨウ素化（iodination）iodination（ヨウ素化） 合物を併用した細胞へのX線エネルギー吸収の検討にも利用されている。¹²

まとめ

• 光電効果photoelectric effect 光電効果（photoelectric effect）photoelectric effect（光電効果） は、物質が光子を吸収して電子を放出する現象で、エネルギー量子化energy quantization エネルギー量子化（energy quantization）energy quantization（エネルギー量子化） を示す。
• 閾周波数threshold frequency 閾周波数（threshold frequency）threshold frequency（閾周波数） 以下では強度を上げても放出されない。
• 光電子増倍管photomultiplier光電子増倍管（photomultiplier）photomultiplier（光電子増倍管）、光電検出器photoelectric detector光電検出器（photoelectric detector）photoelectric detector（光電検出器）、X線吸収に関係する。