Photoelektrischer Effekt: Beginn der Komplexitäten [Duplikat]

Uns wird gelehrt, dass beim photoelektrischen Effekt, wenn die Lichtfrequenz niedriger als die Schwelle ist, egal wie lange ein Metall ihr ausgesetzt ist, keine Elektronen ausgestoßen werden.

Dies veranlasste mich, über ein Gedankenexperiment nachzudenken . Wenn wir zwei Photonen auf ein isoliertes Atom schießen, deren Energien gleich der Hälfte der Ionisationsenthalpie des Atoms sind und daher eine Summe, die gleich der Ionisationsenthalpie des Atoms ist. Falls sie das Atom genau im selben Moment treffen, würde es dann einen photoelektrischen Effekt geben?

Wenn nein, warum dann? Warum kein Photo E-Effekt, wenn einige niedrige Frequenzen länger als 20-30 Stunden ausgesetzt sind?

Ich hatte das Gefühl, dass die Erklärung ist, dass, da Elektronen Energien in diskreten Mengen aufnehmen, es nicht funktioniert, etwas Energie von einem Photon und den Rest von den anderen zu nehmen. Wenn man das Atom jedoch im selben Moment trifft, sollte es tatsächlich passieren.

Mein kleines Gedankenexperiment ist vielleicht etwas vage. Daher ist meine direkte Frage, warum PEE nur bei einer Partikelfrequenz beginnt? Warum funktioniert es nicht, die Intensität von Licht mit niedrigeren Wellenlängen zu erhöhen?

Es ist nicht sehr aussagekräftig, davon zu sprechen, Photonen gleichzeitig auf dasselbe Atom zu schießen. Aber ja, bei hohen Lichtintensitäten gibt es nichtlineare Effekte. Und es gibt zum Beispiel resonante 2-Photonen-Photoemission über Bildpotentialzustände.
Kein Bergwerk ist ein bisschen anders. Die Zwei-Elektronen-Absorption war nur eine Lösung, an die ich dachte, aber ich verstehe immer noch nicht, warum die Belichtung mit niedrigen Frequenzen keinen photoelektrischen Effekt darstellt

Antworten (1)

Die Antwort lautet: „Ja, irgendwie.“ Der Ansatz besteht nicht unbedingt darin, zwei Photonen mit identischer Wellenlänge gleichzeitig zu absorbieren, sondern vielmehr darin, dass ein Photon ein Elektron auf ein höheres Orbital "hochstößt", dann tritt das zweite Photon das Elektron frei, bevor es wieder in den Grundzustand zurückstrahlen kann .

Tatsächlich ist die 2-Photonen-Absorption ein Effekt, der in einigen Laserdesigns für das passive Q-Switching verwendet wird. Bei diesem Aufbau tritt keine Ionisierung auf, sondern das Material ändert sein Absorptionsvermögen ziemlich dramatisch, wenn das Elektron auf ein bestimmtes hohes Orbital hochgedrückt wird. Im Grundzustand ist die optische Durchlässigkeit niedrig, aber sobald die einfallende Photonendichte einen kritischen Wert erreicht, findet eine 2-Photonen-Absorption statt, die Durchlässigkeit des Materials geht nahe an 1,0 heran.

Und der photoelektrische Effekt mit mehreren Photonen ist bekannt und wird hier in Antworten auf andere Fragen erwähnt.
Warum gibt es bei niederfrequentem Licht keinen photoelektrischen Effekt? (auch nach langer Belichtung)
@uddhavsaikia, weil die Lebensdauer des Zwischenzustands sehr kurz ist. Wenn also nicht "viele" Photonen im Wesentlichen zur gleichen Zeit auftauchen, tritt keine 2-Photonen-Absorption auf.
@JonCuster, wenn Sie ein oder zwei Links zu Multiphoton ausgraben können, werde ich eine enge Abstimmung abgeben.
@CarlWitthoft - Duplikat gefunden.
Photoelektrischer Effekt: Beginn der Komplexitäten [Duplikat]
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