光电子辐射——物理意义、规律和应用
光电子发射（或外光电效应）现象是海因里希赫兹于 1887 年在开腔实验中通过实验发现的。当赫兹将紫外线照射到锌火花上时，电火花明显更容易穿过锌火花。
因此， 光电子辐射可以称为在落在其上的电磁辐射的影响下从固体或液体物体在真空中（或在另一种介质中）发射电子的过程。 实践中最重要的是固体的光电子发射——在真空中。
1.光谱成分恒定的电磁辐射落在光电阴极上会引起饱和光电流I，其值与阴极的辐照度成正比，即1秒内被击出（发射）的光电子数与入射辐射的强度 F。
2.对于每种物质，根据其化学性质及其表面的某种状态，这决定了来自给定物质的电子的功函数 Ф，存在光电子辐射的长波（红色）极限，即, 最小频率 v0，低于该频率就不可能产生光电效应。
3. 光电子的最大初始速度由入射辐射的频率决定，与其强度无关。换句话说，光电子的最大动能随着入射辐射频率的增加而线性增加，而不取决于该辐射的强度。
原则上，只有在绝对零温度下才能严格满足外部光电效应定律，而实际上，在 T > 0 K 时，也可以在比截止波长更长的波长下观察到光电子发射，尽管有少量发射电子。在极高强度的入射辐射（超过 1 W / cm 2 ）下，这些定律也被违反，因为多光子过程的严重性变得明显和重要。
在物理上，光电子发射现象是三个连续的过程。
首先，入射光子被物质吸收，结果在物质内部出现一个能量高于体积平均值的电子。这个电子移动到身体的表面并且沿着它的部分能量被耗散，因为在这个过程中这样的电子与其他电子和晶格的振动相互作用。最后，电子进入体外的真空或其他介质，穿过这两种介质之间边界处的势垒。
与金属的典型情况一样，在光谱的可见光和紫外部分，光子被传导电子吸收。对于半导体和电介质，电子从价带被激发。在任何情况下，光电子发射的定量特征是量子产率——Y——每个入射光子发射的电子数。
量子产率取决于物质的性质、其表面状态以及入射光子的能量。
在金属中，光电子发射的长波长极限是由其表面电子的功函数决定的，大多数清洁表面金属的功函数都在3eV以上，而碱金属的功函数为2～3eV。
出于这个原因，即使在光谱的可见区域中用光子照射时，也可以观察到碱金属和碱土金属表面的光电子发射，而不仅仅是紫外线。而在普通金属中，光电子发射只能从紫外线频率开始。
这用于降低金属的功函数：碱金属和碱土金属的薄膜（单原子层）沉积在普通金属上，因此光电子发射的红色极限转移到较长波的区域。
金属在近紫外和可见光区域的量子产率 Y 特性小于 0.001 电子/光子，因为与金属的光吸收深度相比，光电子泄漏深度较小。大部分光电子甚至在接近金属的出口边界之前就耗散了能量，失去了任何出口的机会。
如果光子能量接近光发射阈值，那么大多数电子将在低于真空能级的能量下被激发，它们将不会产生光发射电流。此外，近紫外和可见光区域的反射系数对于金属来说太高，因此金属根本不会吸收极小部分的辐射。在远紫外区域，这些限制会降低，并且 Y 在光子能量高于 10 eV 时达到 0.01 电子/光子。
该图显示了纯铜表面的光电发射量子产率的光谱依赖性：
金属表面的污染会降低光电流并将红色极限移至较长波长区域；同时，对于这些条件下的远紫外区，Y可能会增加。
光电子辐射在将各种范围的电磁信号转换为电流和电压的光电设备中得到应用。例如，使用基于光电子发射现象工作的设备，可以将不可见红外信号中的图像转换为可见图像。光电子辐射也有效 在光电管中, 各种电子-光学转换器，光电倍增管，光敏电阻，光电二极管，电子束管等。
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