光電子とは、金属の表面に光(とくに紫外線)を当てたときに、光のエネルギーを受け取って金属の外へ飛び出してくる電子のことです。この現象を光電効果といいます。
| 当てる光 | 光電子 |
|---|---|
| 振動数が小さい(赤い光など) | 限界振動数より下なら出てこない |
| 振動数が大きい(紫外線など) | 飛び出す |
| 強く(明るく)する | 数は増えるが 1 個の運動エネルギーは変わらない |
飛び出した光電子の最大運動エネルギーは ( はプランク定数、 は振動数、 は仕事関数)で表されます。光を強くしても 1 個あたりのエネルギーが増えないことが、光の粒子性(波動と粒子の二重性)の証拠になりました。
試験では 「光を強くすると光電子の数は増えるが、最大運動エネルギーは変わらない」が頻出。エネルギーを決めるのは明るさではなく光の振動数。