书城童书牛顿爱做的500个经典科学实验
8458700000055

第55章 制作光电池

光能发电吗?能!下面,跟着实验做一个简单的光电池,了解一下它的原理吧!

工具百宝箱

钳子,铜片,电炉,硝酸铅溶液,两根导线,铝片,电流计,台灯。

游戏进行时

①用钳子夹住铜片在电炉上加热,直至铜片上覆盖上一层黑色的氧化铜。

②等铜片冷却后把它插入硝酸铅溶液中,这时你会看到铜片的表面形成了一层红色的氧化亚铜。

③用两根导线分别连接铜片和铝片,并将铜片和铝片插入硝酸铅溶液中。把两根导线的另一端分别接在电流计上。

④打开台灯,将灯光聚焦在铜片上,观察电流计。你会发现,打开台灯时电流发生偏转,关上台灯后,电流计又回到了原始位置。

原来如此

在实验中,铜片被灯光照射后,电流计的指针发生了偏转,说明有电子通过导线。电子是从哪里来的呢?当光照到金属上时,它的能量可以被金属的电子全部吸收。若电子动能够大,便可离开金属表面,成为光电子,从而引起电流计的偏转。这种物质吸收光子并激发自由电子的行为称为光电效应。

光电效应是物理学中一个重要而神奇的现象,1887年,赫兹在做证实麦克斯韦的电磁理论的火花放电实验时,偶然发现了光电效应。赫兹用两套放电电极做实验,一套产生振荡,发出电磁波;另一套作为接收器。他意外发现,如果接收电磁波的电极受到紫外线的照射,火花放电就变得容易产生。赫兹的论文《紫外线对放电的影响》发表后,引起物理学界广泛的注意。1905年,爱因斯坦26岁时提出光子假设,成功解释了光电效应,因此获得1921年诺贝尔物理奖。