光电效应模拟器
在这个虚拟真空管中，用不同颜色的光束轰击金属表面，探索光量子的奥秘。
关于此模拟
- What
- 物理互动模拟 — 光电效应模拟器
- Who
- 适用高中与大学理科学习。
- How
- 浏览器直开，拖拽调节参数，实时观察变化。
更新于 2026-03-18
核心概念
极限频率 (阈值频率)
只有当入射光的频率大于金属特有的极限频率时，才会在瞬间发生光电效应，与照射时间无关。
$E_k = h\nu - W_0$
爱因斯坦光电效应方程：光电子的最大初动能等于入射光子能量减去金属的逸出功 ($W_0$)。
遏止电压 (截止电压)
通过施加反向电压，当电流刚好为零时所对应的电压，直接反映了光电子的最大初动能 ($E_k = eU_c$)。
光真的是连续波吗？
在1905年之前，经典物理学认为光是一种连续的电磁波。如果光是波，只要光足够强、照得足够久，总能把电子从金属里“泡”出来。然而，物理学家发现：无论红光多么刺眼，也无法从锌板打出电子；而微弱的紫光却能瞬间让电子飞出。
爱因斯坦打破了经典，提出光是由一份份“光子”组成的。电子每次只能完整吸收一个光子，如果这个光子的能量不足以克服金属的“束缚”（逸出功 $W_0$），电子就出不来——这完美解释了为什么存在“极限频率”。
在模拟器中选择不同的金属材料。请尝试寻找刚好能打出电子的临界波长；然后再拨动电压滑块施加反向电压，找到那个能让最快飞行的电子刚好在到达极板前停下并掉头的“遏止电压”吧！