太阳能到底是谁发明的（太阳能发电是谁发明的）

今天给各位分享太阳能到底是谁发明的的知识，其中也会对太阳能发电是谁发明的进行解释，如果未能解决您的问答，可在评论区留言！

文章目录：

• 1、为什么在甘肃河西走廊“种太阳”，能源金名片？
• 2、太阳能还有什么用途
• 3、是谁发明了太阳能?
• 4、太阳能电池的起源
• 5、中国第一台太阳能热水器是谁发明的?
• 6、古代中国人民会利用太阳的能量吗？有什么具体的例子？

为什么在甘肃河西走廊“种太阳”，能源金名片？

文 | 半亩方塘

千百年来，人类对宇宙充满了无限的向往和渴望。宋代蒋捷在《贺新郎·吴江》中写道：“星月一天云万壑，览茫茫、宇宙之何处？”柏拉图的“我是谁、从哪里来、要到哪里去”哲学终极三问，无不体现了人类自我的 探索 和未知的渴望。立足于生长于斯的地球，人类的视线和行动始终没有离开深邃玄妙的宇宙，从卫星发射到载人航天，从发射行星探测器到登陆外星球，从探寻未知生命到寻找宜居星球，人类的 探索 的脚步从未停止。

那么到底是什么力量，让人类能够保持长久的动力，攻克一个个“难”关，取得一个又一个刷新眼界的成果呢？

中国科普作家汪诘在新书《太阳系简史》中，讲述了人类面对宇宙百折不回、坚韧不拔的故事，阐述了人类迎难而上、知难而进、攻坚克难的三大精神。

远古时，大地出现严重旱灾。炎热烤焦了森林，烘干了大地，晒干了禾苗草木。原来，帝俊与羲和生了10个孩子都是太阳，他们住在东方海外，海水中有棵大树叫扶桑。10个太阳睡在枝条的底下，轮流跑出来在天空执勤，照耀大地。但有时，他们一齐出来给人类带来了灾难。

为了拯救人类，后羿张弓搭箭，向那9个太阳射去。只见天空出现爆裂的火球，坠下一只只三足乌。最后，天上只留下一个太阳。

1988年，有一首歌曲《种太阳》被儿童们广泛传唱，这样唱道：

太阳时时刻刻都在向宇宙空间辐射出大量的能量。地球一年从太阳吸收的能量相当于目前全世界一年内所消耗总能量的几万倍。人类利用太阳能是从远古开始的。最早利用太阳能还要算我国。早在3000多年前的西周就已开始。古书中记载：“晴则以金燧取火于日。”就是用铜做成的凹面镜聚焦阳光而取火。

到了近代，直接利用太阳能，早已成为一项重要的 科技 工作。我国于1975年召开了全国第一次利用太阳能经验交流会。此后全国各地太阳能利用的研究与推广工作稳步发展。太阳灶，太阳能蒸馏器，太阳能空调装置，太阳能电池等大小装置和器具在不断地被制造和使用。

太阳能的利用在国际上也很受重视。法国于1978年，在政府内设立了“太阳能厅”领导全国太阳能研究工作。比利牛斯山上1000千瓦太阳能电站已经运转。美国计划在1985年建成5~10万千瓦太阳能电站，还准备发射太阳能卫星，用轨道太阳能收集器把太阳能转化成微波束或激光束，发送回地面站。

与其它许多能源比，太阳能有特别突出的优点：

第一，取之不尽，用之不竭；

第二，很稳定；

第三，价廉；

第四，完全没有污染。

因此太阳能的利用有着光明前景。长期以来，很多学者曾致力于太阳能利用的探讨。俄国化学家、第一张元素周期表制作者门捷列夫曾写道：“ 可以设想，有这样的工厂，在这里，免费的太阳能将免费的空气和水变成食物。 ”

太阳能作为永久的、清洁的能源具有光明的前景，得到了很大的发展。在太阳能的有效利用中，太阳能发电系统是近些年来发展最快，也是最具活力的研究领域，是其中最受瞩目的项目之一。

自从有了赫兹和爱因斯坦两位大神共同作用下的光电效应后，电的获取和技术应用一直成为科学界 探索 的命题，电气动力成为文明进步的标志。

1821年，法拉第发明电动机，是今天世界上使用的所有电动机的鼻祖。

1831年，法拉第发现电磁感应，制造出世界上第一台能产生连续电流的发电机。

1879年，爱迪生发明白炽灯泡。

1882年，纽约曼哈顿珍珠街发电厂投入使用，拥有6台120kW的蒸汽机发电机组。

中国最早的发电厂也是外商投资白银10余万两，于1882年始建，1895年在上海斐伦路建成并开始供电。这就是英国人在上海租界设立的上海电光公司。

可以说，光与电的融合走过了一个又一个春秋。

目前，太阳能主要以光—热、光—电、光—化学、光—生物质等几种转换方式来利用，最主要的两种方式是：一种是光 热 电转换方式，另一种是光 电直接转换方式。这两种发电方式有何不同呢？

太阳能光热发电是指，利用大规模阵列抛物或碟形镜面收集太阳热能，通过换热装置提供蒸汽，结合传统汽轮发电机的工艺，从而达到发电的目的。

太阳能光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应，而将光能直接转变为电能的一种技术。

最大的区别在于，太阳能光热发电是将光能转变为热能，然后再通过传统的热力循环做功发电的技术，其产生的是 交流电 。而光伏发电是太阳光照射高纯硅，使电子跃迁，形成电位差，光能直接转变为电能，其产生的是 直流电 。

然而，光伏发电存在不稳定性和间歇性，其电能质量较低，并网要求高。将对电网运营造成冲击。光热发电输出电力稳定，电力具有可调节性，易于并网。

另外，光伏发电时间较短，光热发电时间较长。光热发电中，太阳能所烧热的水可以储存在巨大的容器中，在太阳落山后几个小时仍然能够带动汽轮发电。

现在，光伏已经有全国统一的标杆电价，而光热目前则仍采用特许招标或一事一议电价。光伏度电成本低于光热度电成本，经济性好。目前光伏度电成本大概0.85元/每千瓦时，光热度电成本1.8元/每千瓦时左右。

从发展形态看，光伏发电产业链条较为成熟，发展较为迅速，电站装机规模增长较快。光热发电产业刚刚起步，产业链条不完善，产业发展面临技术路线选择、相关关键设备国产化、系统集成等诸多问题。

光伏发电的成本下降迅速，光伏项目更易获得融资，而对于光热发电，目前成本依然较高，银行金融机构对其的接受度较低。

还有一个不同是，光伏发电主要应用于分布式发电，光热发电多用于集中式发电。

从长远来看，光伏发电和光热发电各具优势，未来二者相辅相成，共同发展。

值得一提的是，在光伏发电中，光伏逆变器是一个关键的技术，华为的智能光伏发电设备已经遥遥领先。

为什么选择华为光伏逆变器？

大家知道，直流电是不能直接用的，逆变器就是将光伏太阳能板产生的直流电转化交流电的核心电力转换设备。而华为智能光伏，就是基于组串式逆变器为核心的整体解决方案，将ICT技术与光伏相融合，相比传统解决方案，发电量提升2%以上，运维效率提升50%以上，总体LCOE（度电成本）可以降低6%，可助力光伏全面进入平价时代。在分布式场景，更是凭借创新技术，打造极致安全，更高发电量，开启绿色低碳新时代。

华为之所以能把智能光伏做到全球第一，根源于先知先觉，对战略的预埋。可以说，没有华为的强大，也就没有“逆变器丝绸之路” 唱响光伏华为。

在丝绸之路黄金段的河西走廊，除甘肃敦煌的光热发电外，酒泉玉门的首航高科能源技术股份有限公司100兆瓦塔式熔盐光热发电项目，位于玉门花海百万千瓦级光热发电基地，占地面积约9.1平方公里，总投资31亿元，储热时长10小时，年有效利用小时数为3880小时。2020年11月，项目发电机、减速机已订购，吸热塔基础紧锣密鼓地建设，已完成吸热塔基础出零米。

此项目建成后，年平均发电量可达3.5亿千瓦时，年可实现销售收入4亿元，年可节约标煤12万吨，减排二氧化碳35万吨，经济效益和节能减排效益非常显著。

早在2014年，甘肃省首座沙漠生态光伏电站由江苏振发控股集团投资52亿元，在古浪八步沙东面的马路滩林场北部沙漠地区，建成500MW沙漠光伏电站；规划治沙2.4万亩。目前，已建成一期50MW光伏电站，一期完成投资5.6亿元，已正式并网发电，年发电量0.8亿度。

河西走廊，利用新技术种下的“太阳”已经把黑夜变成了白天利用。

回顾 历史 ，在这条走廊上，公元前200年，56岁的大汉上市公司创始人兼CEO刘邦干了一票大事儿——亲率32万大军迎击匈奴，结果轻敌冒进，被围困于白登山7天7夜，后来，采用陈平之计才得以脱险。

2000多年后，河西走廊的全年日照还是2550 3500小时，我们仍然能想起当年刘邦在这里谱写的“大风歌”，这里的风和光被新技术利用之后，成为“聚宝盆”和“世界风库”。

试想，如果不是大汉们拿下河西走廊，千年后的发电也变成空谈，更是笑谈。

历史 的硝烟一直在回荡，走廊、画廊、酒廊是这条通道的代名词。如今，“电廊”成为一张国家名片。在未来，车成为人的新器官，车载微信下的电动车普及，AI、5G背景下，让这条“电廊”在人们生活中的作陪是千年不遇的场景，别开生面。

太阳能还有什么用途

太阳能还有什么用途

太阳能是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能量。狭义的太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换，常见的实用方式有太阳能电池、太阳能热水器等等。但从广义上来看，地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能以及部分潮汐能都是来源于太阳；即使是地球上的化石燃料（如煤、石油、天然气等）从根本上说也是远古以来贮存下来的太阳能，所以广义的太阳能所包括的范围非常大。

太阳能有什么用途?

太阳能有广义狭义之分：狭义太阳能是指现代能用现代技术直接利用转化的太阳辐射；广义的太阳能除包括狭义太阳能外，还包括间接获得到太阳能量，如由于太阳辐射引起的大气流动——风能、远古植物形成煤等。

日常我们所说的太阳能是指狭义的太阳能。太阳能是取之不尽，用之不竭的绿色新能源，随着我国国民经济的飞速发展，太阳能越来越被广泛地利用，它主要有一下利用方式：

太阳能热发电：主要是把太阳的能量聚集在一起，加热来驱动汽轮机发电。

太阳能光伏发电：将太阳能电池组合在一起，大小规模随意。可独立发电，也可并网发电。

太阳能水泵：正在取代太阳能热动力水泵，九十年代我国研制的2．5kW光伏水泵在新疆运用。

太阳热水器：我国自从1958年研制出第一台热水器后，经过四十多年的努力，我国太阳热水器产、销量均占世界首位。

太阳能建筑：太阳能建筑有三种形式，即被动式：结构简单，造价低，以自然热交换方式来获得能量；主动式：结构较复杂，造价较高，需要电做辅助能源；“零能建筑”：结构复杂，造价高，全部建筑所需要的能量都由“太阳屋顶”来提供。

太阳能干燥：上世纪70年代后，太阳能干燥器迅速发展，尤其在农村，对许多农副产品做了太阳能干燥的试验。

太阳灶：太阳灶可分为热箱式和聚光式两类，我国是世界上推广应用太阳灶最多的国家。

太阳能制冷与空调：是节能型的绿色空调，无噪声，无污染，可很快地投入商业化生产。

太阳能其他用途：可淡化海水，利用太阳光催化治理环境，培养能源植物，在通讯、运输、农业、防灾、阴极保护、消费、电子产品等诸多方面，都有广泛的应用。

这个问题太广了，只要你用太阳能板吸收太阳能，可以把它转换为电能给电器供电，如各种太阳能产品，也能做成太阳能灶台，看你想怎么用了

太阳能作为一种清洁能源，怎么用都可以的……

太阳能元件灌封胶有什么用途

防汽雾水侵蚀，防风沙尘。

太阳能电热板有什么用途？

太阳能电热板用途在于：

太阳能电热板可以把太阳能转化成电能，并且储存起来。

然后在停电或者供电不足时，给家里的各种电器供电，从而起到一个小型发电机的作用。

太阳能电热板的发电原理：

说到底就是pn结的光伏效应：

当P-N结受光照时，样品对光子的本征吸收和非本征吸收都将产生光生载流子。但能引起光伏效应的只能是本征吸收所激发的少数载流子。因P区产生的光生空穴，N区产生的光生电子属多子，都被势垒阻挡而不能过结。只有P区的光生电子和N区的光生空穴和结区的电子空穴对（少子）扩散到结电场附近时能在内建电场作用下漂移过结。光生电子被拉向N区，光生空穴被拉向P区，即电子空穴对被内建电场分离。这导致在N区边界附近有光生电子积累，在P区边界附近有光生空穴积累。它们产生一个与热平衡P-N结的内建电场方向相反的光生电场，其方向由P区指向N区。此电场使势垒降低，其减小量即光生电势差，P端正，N端负。于是有结电流由P区流向N区，其方向与光电流相反。

什么是太阳能电池？有什么用途？

太阳能电池就是将太阳的光能转化成电能，储存在蓄电池内，用途和电池一样,但是环保。

太阳能热水器联箱有什么用途

太阳能热水器联箱是用来收集太阳能热能的，把太阳能转换成热能，通过真空管收集到联箱水里面。谢谢

手机还有什么用途

晾衣服的时候当夹子！ 走夜路的时候当电筒！ 打架的时候当“手雷”！ 不过也有可能成为两口子离婚的“铁证”！ 有人向你推销东西的时候拿出来假装接电话！这是最好的离开借口！其他的还有很多！大家一起想嘛！

乳酪还有什么用途

乳酪加薰衣草面膜

原料：乳酪适量、薰衣草精油两滴。

制法：在乳酪中滴入两滴薰衣草精油，充分调匀。

用法：将面膜直接涂于面部，30分钟后洗去。

说明：此面膜可以有效治疗晒伤肌肤的粗糙。薰衣草精油本身具有安抚、稳定、消炎面板的作用，配合乳酪可以促进面板的光滑细腻。

冰箱还有什么用途

它带有制冷装置的储藏箱。用于冷冻、冷藏食品或其他物品。

家用电冰箱的容积通常为20～500升。1910 年世界上第一台压缩式制冷的家用冰箱在美国问世。1925年瑞典丽都公司开发了家用吸收式冰箱。1927年美国通用电气公司研制出全封闭式冰箱。1930年采用不同加热方式的空气冷却连续扩散吸收式冰箱投放市场。1931年研制成功新型制冷剂氟利昂12。50年代后半期开始生产家用热电冰箱。中国从50年代开始生产电冰箱，1956年制成封闭式压缩机用于电冰箱。冰箱由箱体、制冷系统和控制系统组成 ：① 箱体由外壳、内胆、 隔热材料和箱门构成。其功能是围护隔热，使箱内外空气隔绝，以保持箱内的低温。②制冷系统是一个封闭的回圈系统。运转时不断吸收箱内的热量，并将其转移、传递给箱外的空气或水，以实现制冷。③控制系统用于控制箱内温度，保证安全运转及自动除霜等。冰箱品种繁多，分类方法不一。按箱门多少分为单门、双门和多门冰箱；按回圈方式分为直接冷却式和间接冷却式冰箱；按制冷原理分为压缩式、吸收式和热电式冰箱；按贮藏要求分为冷藏箱和冷藏冷冻箱。

17世纪中期，“冰箱”这个词才进入了美国语言，在那之前，冰只是刚刚开始影响美国普通市民的饮食。随着城市的发展冰的买卖也逐渐发展起来。它渐渐地被旅馆、酒馆、医院以及被一些有眼光的城市商人用于肉、鱼和黄油的保鲜。内战（1861-1865）之后，冰被用于冷藏货车，同时也进入了民用。 到1880年以前， 已经有半数在纽约、费城和巴尔的摩销售的冰， 三分之一在波士顿和芝加哥销售的冰箱开始进入家庭使用，因为一种新的家庭装置——冰箱——即现代冰箱的前身，被发明了。现在同类产品还有冰柜。

制造一台有效率的冰箱不像我们想象的那么简单。19世纪早期，发明家们关于对冷藏科学至关重要的热物理知识的了解是很浅陋的。人们认为最好的冰箱应该防止冰的融化，而这样一个在当时非常普遍的观点显然是错误的，因为正是冰的融化起到了制冷作用。早期人们为储存冰而作出了大量的努力，包括用毯子把冰包起来，使得冰不能发挥它的作用。直到近19世纪末，发明家们才成功地找到有效率的冰箱所需要的隔热和回圈的精确平衡。

但早在1803年，一位有发明天才的马里兰农场主——托马斯·莫尔就找到了正确的方法。他拥有一个农场，离华盛顿约20英里，那里的乔治镇村庄是集市中心。当他用自己设计的冰箱运送黄油去市场时，他发现顾客们会走过装在竞争者桶里那些迅速融化的黄油而给他比市价更高的价格买他仍然新鲜坚硬，整齐地切成一磅一块的黄油。莫尔说他的冰箱的一个好处是使得农民们不必为了保持他们产品的低温而在夜里去市场交易。

是谁发明了太阳能?

据记载，人类利用太阳能已有3000多年的历史。将太阳能作为一种能源和动力加以利用，只有300多年的历史。真正将太阳能作为“近期急需的补充能源”，“未来能源结构的基础”，则是近来的事。20世纪70年代以来，太阳能科技突飞猛进，太阳能利用日新月异。近代太阳能利用历史可以从1615年法国工程师所罗门·德·考克斯在世界上发明第一台太阳能驱动的发动机算起。该发明是一台利用太阳能加热空气使其膨胀做功而抽水的机器。在1615年～1900年之间，世界上又研制成多台太阳能动力装置和一些其它太阳能装置。这些动力装置几乎全部采用聚光方式采集阳光，发动机功率

不大，工质主要是水蒸汽，价格昂贵，实用价值不大，大部分为太阳能爱好者个人研究制造。20世纪的100年间，太阳能科技发展历史大体可分为七个阶段。

太阳能电池的起源

太阳的光辉普照大地，它是明亮的使者，太阳的光除了照亮世界，使植物通过光合作用把太阳光转变为各种养分，供人们食用，产生纤维质供人们做衣服，生长木材给我们建筑房屋以外，太阳的光还可以通过太阳能电池转变为电．太阳能电池是一种近年发展起来的新型的电池．太阳能电池是利用光电转换原理使太阳的辐射光通过半导体物质转变为电能的一种器件，这种光电转换过程通常叫做“光生伏打效应”，因此太阳能电池又称为“光伏电池”，用于太阳能电池的半导体材料是一种介于导体和绝缘体之间的特殊物质，和任何物质的原子一样，半导体的原子也是由带正电的原子核和带负电的电子组成，半导体硅原子的外层有4个电子，按固定轨道围绕原子核转动．当受到外来能量的作用时，这些电子就会脱离轨道而成为自由电子，并在原来的位置上留下一个“空穴”，在纯净的硅晶体中，自由电子和空穴的数目是相等的．如果在硅晶体中掺入硼、镓等元素，由于这些元素能够俘获电子，它就成了空穴型半导体，通常用符号P表示；如果掺入能够释放电子的磷、砷等元素，它就成了电子型半导体，以符号N代表．若把这两种半导体结合，交界面便形成一个P－N结．太阳能电池的奥妙就在这个“结”上，P－N结就像一堵墙，阻碍着电子和空穴的移动．当太阳能电池受到阳光照射时，电子接受光能，向N型区移动，使N型区带负电，同时空穴向P型区移动，使P型区带正电．这样，在P－N结两端便产生了电动势，也就是通常所说的电压．这种现象就是上面所说的“光生伏打效应”．如果这时分别在P型层和N型层焊上金属导线，接通负载，则外电路便有电流通过，如此形成的一个个电池元件，把它们串联、并联起来，就能产生一定的电压和电流，输出功率．制造太阳电池的半导体材料已知的有十几种，因此太阳电池的种类也很多．目前，技术最成熟，并具有商业价值的太阳电池要算硅太阳电池．

1953年美国贝尔研究所首先应用这个原理试制成功硅太阳电池，获得6%光电转换效率的成果．太阳能电池的出现，好比一道曙光，尤其是航天领域的科学家，对它更是注目．这是由于当时宇宙空间技术的发展，人造地球卫星上天，卫星和宇宙飞船上的电子仪器和设备，需要足够的持续不断的电能，而且要求重量轻，寿命长，使用方便，能承受各种冲击、振动的影响．太阳能电池完全满足这些要求，1958年，美国的“先锋一号”人造卫星就是用了太阳能电池作为电源，成为世界上第一个用太阳能供电的卫星，空间电源的需求使太阳电池作为尖端技术，身价百倍．现在，各式各样的卫星和空间飞行器上都装上了布满太阳能电池的“翅膀”，使它们能够在太空中长久遨游．我国1958年开始进行太阳能电池的研制工作，并于1971年将研制的太阳能电池用在了发射的第二颗卫星上．以太阳能电池作为电源可以使卫星安全工作达20年之久，而化学电池只能连续工作几天．

空间应用范围有限，当时太阳电池造价昂贵，发展受到限．70年代初，世界石油危机促进了新能源的开发，开始将太阳电池转向地面应用，技术不断进步，光电转换效率提高，成本大幅度下降．时至今日，光电转换已展示出广阔的应用前景．

太阳能电池近年也被人们用于生产、生活的许多领域．从1974年世界上第一架太阳能电池飞机在美国首次试飞成功以来，激起人们对太阳能飞机研究的热潮，太阳能飞机从此飞速地发展起来，只用了六七年时间太阳能飞机从飞行几分钟，航程几公里发展到飞越英吉利海峡．现在，最先进的太阳能飞机，飞行高度可达2万多米，航程超过4000公里．另外，太阳能汽车也发展很快．

在建造太阳能电池发电站上，许多国家也取得了较大进展．1985年，美国阿尔康公司研制的太阳能电池发电站，用108个太阳板，256个光电池模块，年发电能力300万度．德国1990年建造的小型太阳能电站，光电转换率可达30％多，适于为家庭和团体供电．1992年美国加州公用局又开始研制一种“革命性的太阳能发电装置”，预计可供加州1／3的用电量．用太阳能电池发电确实是一种诱人的方式，据专家测算，如果能把撒哈拉沙漠太阳辐射能的1％收集起来，足够全世界的所有能源消耗．

在生产和生活中，太阳能电池已在一些国家得到了广泛应用，在远离输电线路的地方，使用太阳能电池给电器供电是节约能源降低成本的好办法．芬兰制成了一种用太阳能电池供电的彩色电视机，太阳能电池板就装在住家的房顶上，还配有蓄电池，保证电视机的连续供电，既节省了电能又安全可靠．日本则侧重把太阳能电池应用于汽车的自动换气装置、空调设备等民用工业．我国的一些电视差转台也已用太阳能电池为电源，投资省，使用方便，很受欢迎．

当前，太阳能电池的开发应用已逐步走向商业化、产业化；小功率小面积的太阳能电池在一些国家已大批量生产，并得到广泛应用；同时人们正在开发光电转换率高、成本低的太阳能电池；可以预见，太阳能电池很有可能成为替代煤和石油的重要能源之一，在人们的生产、生活中占有越来越重要的位置．

光电效应与康普顿效应

我们已明确指出光的本质是电磁波，它具有波动的性质．但近代物理又证明，光除了具有波动性之外还具有另一方面的性质，即粒子性．至于光具有粒子性，最好的例证就是著名的“光电效应”和“康普顿效应”．由于光电效应与康普顿效应研究的都是光子与电子之间的相互作用，这就使有些人自然产生一个疑问：既然研究的对象相同，那么，为什么有时讨论光电效应，有时又讨论康普顿效应呢？到底两种效应有什么区别？有什么联系呢？下面我们就从光电效应的物理本质及规律，康普顿效应的物理本质及规律，光电效应与康普顿效应的关系这三个方面来回答这些问题．

1、光电效应的物理本质及规律

在麦克斯韦预言了电磁波的存在以后，为了证实电磁波的存在，德国物理学家赫兹于1887年首先发现用紫外光照射放电火花隙的负电极时，会使放电更易产生．尔后，其他物理学家都继续对此进行了研究，发现用紫外光以及波长更短的X光照射一些金属，同样观察到金属表面有电子逸出的现象．于是，物理学家就把在光（包括不可见光）的照射下金属表面逸出电子的现象称为光电效应．所逸出的电子叫光电子，这一名字仅为了表示它是由于光的照射而从金属表面飞出的这一事实．事实上它与通常的电子毫无区别．光电子的定向运动所形成的电流叫做光电流．光电效应的规律可归纳为以下几点：

（1）饱和光电流与入射光的强度成正比，即单位时间内受光照射的电极（金属）上释放出来的电子数目与入射光的强度成正比．

（2）光电子的最大初动能（或遏止电压）随入射光的频率线性地增加而与入射光的强度无关．

（3）当光照射某一金属时，无论光的强度如何，照射时间多长，若入射光的频率小于某一极限频率，则都没有光电子逸出，即不发生光电效应．

（4）只要光的频率超过某一极限频率，受光照射的金属表面立即就会选出光电子，其时间间隔不超过 秒，几乎是瞬时的，与入射光的强度无关．

在解释上述光电效应的规律时，经典的波动理论遇到了不可克服的困难．为此，伟大的物理学大师——爱因斯坦于1905年提出了一个非凡的光量子假设．他认为光也具有粒子性，这些光粒子称为光量子，简称光子．每个光子的能量是 ，h是普朗克常数， 是光的频率．

按照光子假设，当光射到金属表面时，金属中的电子把光子的能量全部吸收，电子把这部分能量作两种用途，一部分用来挣脱金属对它的束缚，即用作逸出功W，余下一部分转换成电子离开金属表面后的初动能 ．按能量守恒与转换定律，应有：

这就是有名的爱因斯坦光电效应方程．

利用爱因斯坦光电效应方程能圆满地解释光电效应诸规律．

首先，根据光子假设，入射光的强度（即单位时间内通过单位垂直面积的光能）决定于单位时间里通过单位垂直面积的光子数．当入射光的强度增加时，单位时间里通过金属表面的光子数也就增多，于是，光子与金属中的电子碰撞次数也增多，因而单位时间里从金属表面逸出的光电子也增多，这些逸出的光电子全部到达阳极便形成所谓的饱和电流．所以，饱和电流与入射光强度成正比．

其次，由爱因斯坦光电效应方程可知，对于一定的金属而言，因逸出功W一定，故光电子的最大初动 能随入射光频率 成线性关系而与光强度无关．

第三，由爱因斯坦光电效应方程可见，如果入射光的频率过低，以至于 ，那么，金属表面就根本不会有光电子逸出，尽管是入射光强度很大．显然，只有当入射光的频率 时，才会有光电流出现．事实上，这里的就是光电效应规律中所说的极限频率，又名“红限”，各种金属的红限各不相同．

第四，当光子与金属中的电子相互作用时，电子能够一次性全部吸收掉光子的能量，因而光电效应的产生无需积累能量的时间，几乎是一触即发．

2、康普顿效应的物理本质及规律

一般的光散射知识告诉我们，只有当光通过光学性质不均匀的媒质时，光散射现象才会发生．但是实验发现，当波长很短的光（电磁波），如X射线、 射线等通过不含杂质的均匀媒质时，也会产生散射现象，且一反常态，在散射光中除有与原波长 相同的射线外，还有比原波长 大的射线（ ）出现．这现象首先由美国物理学家康普顿于1922～1923年间发现，并作出理论解释，故称康普顿效应，亦称康普顿散射．

康普顿效应的规律可归纳成如下几点：

（1）康普顿效应中波长的改变 与原入射光波长 和散射物质无关，而与散射方向有关．当散射角（散射线与入射线之间的夹角）增大时， 也随之增大．

（2）康普顿效应随散射物质原子量的增大而减弱．

经典波动理论同样解释不了上述康普顿效应的规律．为此，康普顿接受了爱因斯坦的光子假设，认为康普顿效应是由于光子与散射物质中的电子作弹性碰撞的结果．在轻原子中，原子核对电子的束缚较弱，电子的电离能只有几个电子伏特，远小于X光光子的能量（ 电子伏特），故在两者碰撞过程中，可把电子看作是静止且自由的．具体分析如下：设电子的静止质量为 ，碰撞前，电子的能量为 ，动量为零；X光光子的能量为 ，动量为 ，碰撞后，电子获得速度为v，能量为 ，动量为mv，X光光子的能量变为 ，动量变为 ，散射角为 ，如图所示．碰撞过程因能量、动量都守恒，故有：

（1）

（2）

根据相对论，式中电子静止质量 与运动质量m的关系为：

（3）

将（1）式移项平方得：

（2）式乘 得：

以上两式相减得：

将（3）式两边平方后代入上式，得：

或：

由于 ，代入上式得：

（4）

式中：

（米）是一个常数，叫康普顿波长，若以 表示之，则（4）式可写成：

（4′）

（4′）式常称为康普顿公式．从公式的推导过程可见，在康普顿效应中，发生波长改变的原因是：当X光的光子与“自由电子”碰撞后，光子将沿某一方向（ 角）散射．同时，碰撞过程中把一部分能量传递给“自由电子”，这样，散射光子的能量就小于入射光子的能量．因为光子能量与频率成正比，所以散射光的波长就大于入射光的波长．

另外，原子中内层的电子一般都被原子核束缚得很紧密，特别是重原子中．光子与这些束缚电子碰撞，实际上是与整个原子碰撞，由于原子的质量比电子大得多，根据康普顿公式计算的波长改变量小得几乎测不出．原子序数愈大，内层电子愈多，与原子核结合而成的原子也愈重，波长不改变的成分也愈多，即康普顿效应愈弱．

3、光电效应与康普顿效应的关系

光电效应与康普顿效应在物理本质上是相同的，它们研究的对象不是整个入射光束与散射物质，而是光束中的个别光子与散射物质中的个别电子之间的相互作用．与两种效应相对应的爱因斯坦方程和康普顿公式都建立在光子假设基础上．光电效应主要是产生光电子，而康普顿效应主要是产生波长改变的散射光，但也向电子传递动量．研究光电效应和康普顿效应时都用到了能量守恒定律．

光电效应与康普顿效应的主要差别首先表现在入射光波的波长不同．原则上，任何波长的光和电子碰撞后都能发生康普顿效应．但是，对于可见光和红外光，效应中波长的相对改变太小不易观察．如波长为4000埃的紫光，在散射角 时，其波长的改变 埃，则．然而，对波长 埃的X光，则 ，波长更短的 光，相对改变将达百分之百！所以，就一般而言，产生光电效应的光主要是可见光和紫外光，而产

生康普顿效应的光主要是波长很短的X射线和 射线等．

其次，在康普顿效应中，与入射光子相互作用的个别电子是作为“自由电子”身分出现的，考虑的是光子与自由电子的弹性碰撞，在此过程中，不仅能量守恒而且动量也守恒．实际上，只有在电子和原子核（实为原子实）之间的束缚能量远小于光子能量时才正确．而在光电效应中，与入射光子相互作用的个别电子并没有看作“自由电子”，而是以一种束缚态出现的．按理，我们必须同时考虑光子、电子和原子实三者的能量和动量变化．但是，由于原子实的质量比电子的质量大几千倍以上，因此，原子实的能量变化很小，可以略去不计．爱因斯坦方程只表示出光子和电子之间的能量守恒而没有相应的光子和电子的动量守恒关系式就是由于这个缘故．

由此可得结论：当光子从光子源发出，射入散射物质（一般指金属）时，主要是与电子发生作用．如果光子的能量相当低（与电子束缚能同数量级），则主要产生光电效应，原子吸收光子而产生电离．如果光子的能量相当大（远超过电子的束缚能）时，则我们可以认为光子对自由电子发生散射，而产生康普顿效应．更为有趣的是，当光子的能量大于一个兆电子伏特时，还能出现电子对效应（物质吸收光子后发射一对正、负电子的现象）．

中国第一台太阳能热水器是谁发明的?

14年前的问题了，刚好我也在搜，我国第一台太阳能热水器在1958年诞生的，主要是天津大学的何志迈和李英才两位教授设计制造。何志迈1974年发布介绍太阳能热水器的文章

古代中国人民会利用太阳的能量吗？有什么具体的例子？

众所周知，对于太阳能的运用古来有之，以阳光晒干物件，如制盐和晒咸鱼等，但这些只是最初级“本能式”的运用，谈不上太阳能应用技术。然而颠覆传统认识的是，陕西出土一面青铜镜子，却揭示了早在周朝初期，距今3000余年的古代，中国人就有了太阳能应用技术。

1995年，陕西扶风黄堆60号西周古墓遭到盗掘，为此国家进行了抢救性挖掘。尽管遭到盗墓，但在这座古墓中，考古专家还是出土了不少重大文物，比如在墓主手臂下方发现的龙纹玉璧、玉钺、一面凹面的铜镜等。

玉璧、玉钺广为人知，但凹面的铜镜到底有何用处，考古专家一时不解：说是镜子吧，但整体类似一个茶杯盖儿的形状，直径约8.8厘米，厚度约0.19厘米，在镜子凸起的一面，中央位置还有一个小纽，高0.9厘米，长1.8厘米，说明至少不会是单纯的铜镜；说是类似茶杯盖子的“器盖”吧，铜镜出现的位置也没有发现与之配套的器物。

考古队中的一个叫罗西章老专家，曾参加过1972年的一次考古，因为当时就出土过类似文物，所以他认为这就是“阳燧”——古代的一个太阳能应用技术！

所谓阳燧，用铜或铜合金做成的铜鉴状器物，其状为一个凹面镜，当它面向太阳时，光线先直射在凹面上，再从不同角度反射出来。取火于日为阳燧，古人认为阳燧辟邪作用。

《淮南子》中最早记载：“阳燧，金也。取金盂无缘者，执日高三四丈时，以向，持燥艾承之寸余，有顷焦之，吹之则燃，得火。”

《本草纲目》卷主：“阳燧，火镜也。以铜铸成，其面凹，摩热向日，以艾承之，则得火。”

根据史书记载，“取火于日”时叫做阳燧，“取水于月”时叫做阴燧，两种材质造型一样，但在五月丙午日的中午铸造（此时有三重之火，是阳气极盛之时），就成为阳燧；在十一月壬子日的半夜铸造，就成为阴燧——古代在月夜用来承接露水的铜器。在日本古代的弥生时代（约公元前3世纪中到公元3世纪中）晚期，制成的一面古铜镜铭文中就镌有“五月丙午之日”的字样。

总之，阳燧就是一个凹面镜，利用聚焦原理，引燃艾绒一类的易燃物，达到取火的目的，是古人一种引火工具，只是技术等级较高，使用的太阳能。

问题在于：扶风黄堆60号西周古墓中发现的“铜镜”，到底是不是阳燧呢？

罗西章仔细对比之后，确认考古发现的“铜镜”就是阳燧，因为两者高度相似，而且出土的“铜镜”表面没有一点装饰花纹，不符合贵族器物的习惯，反而更像为了反射阳光要求特意制作的光滑镜面。

随即，罗西章制作了一个仿制品，将宣纸放在“铜镜”前方，经过调整焦距后，短短几秒钟之后，宣纸果然燃烧起来了。见证这一奇迹的还有一位叫马利欧·罗伯迪的瑞士考古专家，难以置信之余不由得感叹颠覆了传统认知，“中国古人的智慧真让人钦佩！”

可见，中国人对太阳能的应用技术，不是从汉朝开始，而是最迟从西周初期就已经开始了。考虑到出土的“铜镜”技术成熟性，估计在更早的时候就懂得这种太阳能应用技术。

从钻木取火到阳燧引火，见证了中华文明的一次又一次蜕变和进步，更反应了中华先民令人赞叹不绝的智慧。

从史料上可知，中国古代阳燧制作历史悠久且非常发达，从东汉一直贯穿到明清时期，但到了后期阳燧更多的成了一种辟邪用具，至今不少地区还有以阳燧镜辟邪的习俗。

既然阳燧能够引火，为何不见古人大规模使用呢？原因很简单，阳燧属于铜镜，价值不菲，一般家庭难以承受，而且阳燧受到天气影响较大，不如燧石引火方便。

随着地下文物的不断挺身而出，也在一次又一次证明中华先民的智慧，西方学者构建的“西方文明中心论”，在中国这些文物面前相形见绌，不夸张的说，无论与古埃及，还是与苏美尔等世界任何一个古文明相比，中华文明历史和文明程度都不落下风。

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