电光效应是指在真空或稀薄气体中,电子经过加速后碰撞到分子或原子时,产生的电含量和能量的变化,使得其处在电荷激发状态的原子或分子迅速地恢复到基态时,发射出一定波长的电磁波的现象。
电子能量较高和气压较低是产生电光效应的必备条件。在较高的电压下,电子在真空或气体中能够获得很高的动能,可以加速到靠近光速。而在较低气压的情况下,电子与分子或原子的碰撞概率相对较小,此时电子碰撞能释放的能量更大,容易达到使原子分子电离、激发的状态,从而促使电子碰撞后原子或分子发出光谱线,产生电光效应。
电光效应广泛应用于现代科学技术领域。它被广泛用于气体放电、电子显微镜、激光器、等离子体放电器、电视屏幕、汽车和机器人等现代高科技领域。
在气体放电器中,通过电极间加高压、减少气压和控制电流、电压等参数,可以将气体束子电离,激发产生大量的气体杂质的激发发射线射出,从而产生不同颜色相间的光亮效果。
在电子显微镜中,利用电子束加速后与样品中原子和分子碰撞,产生电光效应,进而产生高分辨率的像,为现代物理、化学及材料科学研究提供了重要的工具。
电光效应最初是在19世纪末由克鲁克(Crookes)和汤姆森(Thomson)等人通过对高压放电管和真空管的研究中发现的。在20世纪初,由于发现了气体中发射电子的原理,科学家们开始深入研究电光效应及其应用,逐渐开发了相关的技术与设备。到了20世纪中期,激光技术的兴起,使得对电光效应及其应用的研究更加深入。