Слайд 2
1. М. Планк предположил,
что атомы испускают электромагнитную энергию не непрерывно, а порциями-
квантами.
Таким образом, и поглощение света должно происходить также прерывно – фотоны передают свою энергию атомам и молекулам вещества целиком.
Квант – это минимальная порция энергии,
излучаемой или поглощаемой телом.
Планк Макс ( 1858-1947)
Слайд 3
2. По теории Планка, энергия кванта E прямо
пропорциональна частоте света:
E = hν
h – постоянная Планка
Е - энергия (Дж)
ν - частота (Гц)
h = 6,626·10–34 Дж·с.
Постоянная Планка – это универсальная константа, которая в квантовой физике играет ту же роль, что и скорость света в СТО.
Слайд 4
Фотоэлектрический эффект был открыт в 1887 году
немецким физиком Г. Герцем и в 1888–1890 годах экспериментально исследован А.
Г. Столетовым.
Исследование фотоэффекта принесло Столетову мировую известность. Столетов показал также возможность применения фотоэффекта на практике.
Слайд 5
История открытия фотоэффекта
Слайд 6
1.Фотоэффект – это явление вырывания электронов из
вещества под действием света.
Слайд 7
Вопросы:
Пластинка из какого металла использована в опыте?
Что происходило
при облучении ультрафиолетовым светом цинковой пластинки, заряженной отрицательно?
Наблюдалось ли
подобное явление при облучении пластины ультрафиолетовым светом, проходящим через стекло?
Наблюдалось ли явление, когда пластинка была заряжена положительно?
Как называется явление, которое вы пронаблюдали?
Слайд 8
2.Выводы из опыта по освещению цинковой пластины
ультрафиолетовыми лучами :
А) из неё вырываются электроны;
Б) в цепи
возникает электрический ток, который называют фототоком.
Слайд 9
Задачи, которые ставил перед собой Столетов…
1.
Нужно было установить, от чего зависит
количество электронов, вырываемых
из
металла, за 1 с?
2. От чего зависит скорость фотоэлектронов, а
значит, и кинетическая энергия
фотоэлектронов?
Слайд 10
3. Первый закон фотоэффекта:
Сила тока насыщения
(фактически, число выбиваемых с поверхности электронов за единицу
времени) прямо пропорциональна интенсивности светового излучения, падающего на поверхность тела.
Iнас ˜ световому потоку!
Слайд 11
4. Второй закон фотоэффекта:
Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов зависит только от частоты
падающего света и не зависит от его интенсивности.
Слайд 12
5.Третий закон фотоэффекта:
Для каждого вещества существует
минимальная частота
(так называемая
красная граница фотоэффекта), ниже которой
фотоэффект невозможен.
Опыт 2.
Слайд 13
Объяснение фотоэффекта было дано
Альбертом Эйнштейном в 1905 году.
Лишь явление фотоэффекта
показало, что свет имеет прерывистую структуру: излученная порция света E = hν сохраняет свою индивидуальность и в дальнейшем.
Поглотиться может только вся порция целиком.
Слайд 14
5. Уравнение Эйнштейна
На основании закона сохранения
энергии:
Смысл уравнения Эйнштейна:
энергия кванта тратится
на работу выхода электрона из металла и сообщение электрону кинетической энергии.
В этом уравнении: ν - частота падающего света,
m - масса электрона (фотоэлектрона),
υ - скорость электрона,
h - постоянная Планка,
A - работа выхода электронов из металла.
Слайд 15
6. Работа выхода-
это минимальная энергия,
которую надо сообщить электрону, чтоб он покинул металл.
Слайд 16
Уточнение терминов и понятий:
Явление
испускания электронов веществом под действием света, называется………………………………………..
Число электронов, вырываемых
светом с поверхности вещества за 1с, прямо пропорционально……………………..
Кинетическая энергия фотоэлектронов линейно возрастает с … и не зависит от ………………………………………..
Для каждого вещества существует наименьшая частота света, при которой еще возможен фотоэффект. Эта частота называется………………………………………………………………
Работа, которую нужно совершить для вырывания электронов с поверхности вещества, называется…
Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта (формулировка)………………………………………………………………….
Слайд 17
Фотоны.
Применение фотоэффекта.
Слайд 18
…………… предположил, что атомы испускают электромагнитную энергию не
непрерывно, а порциями- квантами.
Квант - это………………………………………………………
Величина
h = 6,626·10–34 Дж·с называется….
Фотоэффект был открыт немецким физиком ..... и экспериментально исследован…………….......
Фотоэффект- это ……………………………………………
Законы фотоэффекта………………………………………
Слайд 19
Законы фотоэффекта
Сила тока насыщения (фактически, число выбиваемых
с поверхности электронов за единицу времени) прямо пропорциональна интенсивности
светового излучения, падающего на поверхность тела.
Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов зависит только от частоты падающего света и не зависит от его интенсивности.
Для каждого вещества существует минимальная частота (так называемая красная граница фотоэффекта), ниже которой фотоэффект невозможен.
Слайд 20
Объяснение фотоэффекта было дано
Альбертом Эйнштейном в 1905 году.
Лишь явление фотоэффекта
показало, что свет имеет прерывистую структуру: излученная порция света E = hν сохраняет свою индивидуальность и в дальнейшем.
Поглотиться может только вся порция целиком.
Слайд 21
20.11.2013
Фотоны.
Применение фотоэффекта.
Слайд 22
1. Что такое фотон?
2. Основные
свойства фотона.
3. Что такое корпускулярно-волновой дуализм?
Необходимо:
учебник п. 90 стр. 275-277
опорный конспект
голова
Слайд 23
В современной физике фотон рассматривается как
одна из элементарных частиц.
1. Фотон - материальная, электрически нейтральная
частица.
Слайд 24
2. Основные свойства фотона:
Является частицей электромагнитного поля
Движется со
скоростью света
Существует только в движении
Остановить фотон нельзя: он либо
движется со скоростью света, либо не существует; следовательно, масса покоя фотона равна нулю.
Слайд 25
3.Корпускулярно-волновой дуализм
Свет обладает двойственностью свойств:
При распространении он проявляет
волновые свойства.
При взаимодействии с веществом проявляет корпускулярные свойства.
Его свойства не сводятся ни к волнам, ни к частицам.
ПОДТВЕРЖДАЕТСЯ ЗАКОН ДИАЛЕКТИКИ-ЗАКОН ПРИРОДЫ: КОЛИЧЕСТВО ПЕРЕХОДИТ В КАЧЕСТВО.
Слайд 26
28.11.2013
Применение фотоэффекта.
Слайд 27
Применение фотоэффекта
(п. 91 + опорный конспект)
Слайд 28
Применение фотоэффекта
На явлении фотоэффекта основано
действие фотоэлектронных приборов, получивших разнообразное применение в различных областях
науки и техники. В настоящее время практически невозможно указать отрасли производства, где бы не использовались фотоэлементы - приемники излучения, работающие на основе фотоэффекта и преобразующие энергию излучения в электрическую.
Слайд 29
Вакуумный
фотоэлемент
Простейшим фотоэлементом
с внешним
фотоэффектом
является вакуумный фотоэлемент.
Он представляет собой
откачанный стеклянный
баллон,
внутренняя поверхность которого (за
исключением окошка для доступа
излучения) покрыта
фоточувствительным слоем,
служащим фотокатодом. В качестве
анода обычно используется кольцо
или сетка, помещаемая в центре
баллона.
Слайд 30
Вакуумные фотоэлементы безинерционны, и
для них наблюдается строгая пропорциональность фототока интенсивности излучения. Эти
свойства позволяют использовать вакуумные фотоэлементы в качестве фотометрических приборов, например фотоэлектрический экспонометр, люксметр (измеритель освещенности) и т.д.
Слайд 31
Фоторезисторы
Фотоэлементы с внутренним фотоэффектом,
называемые полупроводниковыми
фотоэлементами или фотосопротивлениями
(фоторезисторами), обладают гораздо большей
интегральной чувствительностью,
чем
вакуумные. Недостаток фотосопротивлений –
их заметная инерционность, поэтому они
непригодны для регистрации
быстропеременных световых потоков.
Слайд 32
Вентильные фотоэлементы
Фотоэлементы с вентильным фотоэффектом,
называемые вентильными фотоэлементами (фотоэлементы с запирающим слоем), обладая, подобно элементам с внешним фотоэффектом, строгой пропорциональностью фототока интенсивности излучения, имеют большую по сравнению с ними интегральную чувствительность и не нуждаются во внешнем источнике э.д.с.
Кремниевые и другие вентильные фотоэлементы применяются для создания солнечных батарей, непосредственно преобразующих световую энергию в электрическую.
Слайд 33
Такие батареи уже
в течение многих лет
работают
на космичес-
ких спутниках и
кораблях. Их КПД
приблизительно
10%
и, как показывают теоретические
расчеты, может быть доведён до 22%,
что открывает широкие перспективы их
использования в качестве источников для
бытовых и производственных нужд.
