Презентация по физике на тему "Фотоэффект. Применение фотоэффекта" 2 курс (11 класс)

• 1 слайд

  Урок по теме :
  
  Фотоэффект.
  Применение фотоэффекта.
  Цель урока: ввести понятие фотоэффекта, сформулировать законы фотоэффекта, рассмотреть теорию фотоэффекта и его применения.
  

• 2 слайд

  Изучение нового материала
  Наблюдение фотоэффекта
  Законы фотоэффекта
  Теория фотоэффекта
  Применение фотоэффекта
  Дополнительный материал
  Решение задач №1, №2
  Тестирование по теме
  Задания по модулям
  1 вариант 2 вариант
  Домашнее задание
  
  План урока:
  
  

• 3 слайд

  Вопрос №1
  Наблюдение фотоэффекта
  

• 4 слайд

  В начале 20 века в физике произошла величайшая революция, стало понятно, что законы классической физики неприменимы к явлениям микромира
  Возникли мнения о двойственной природе света. Марк Планк предположил, что атомы испускают электромагнитную энергию отдельными порциями – квантами
  Е = hν (формула Планка)
  h=6,63*10-34 Дж*с (постоянная Планка)
  

• 5 слайд

  Открытие фотоэффекта
  Ученые всего мира проводили опыты по изучению световых явлений, и вот в 1887 году Герцем было открыто явление, которое было названо фотоэффектом
  Тщательно это явление было исследовано А.Г Столетовым.
  фильм "Явление
  фотоэффекта"
  

• 6 слайд

  Что такое фотоэффект (внешний)?
  Фотоэффект – это вырывание (испускание) электронов из вещества под действием света.
  
  электроны
  свет
  

• 7 слайд

  Что можно использовать для обнаружения фотоэффекта?
  Для обнаружения фотоэффекта используют электроскоп с присоединенной к нему цинковой пластиной
  

• 8 слайд

  Чем можно объяснить быструю разрядку электрометра?
  Если пластину зарядить отрицательно, то световой пучок от дуги разряжает её очень быстро. Это объясняется тем, что свет вырывает электроны с поверхности пластины.
  
  
  Электроны, сами имеющие отрицательный заряд, отталкиваются от отрицательно заряженной пластины и электроскоп разряжается.
  ?
  Пластина -
  Электроны -
  

• 9 слайд

  Что будет происходить, когда пластину зарядят положительно?
  
  
  Вывод: При положительном заряде пластины вырванные светом электроны притягиваются к пластине и снова на ней оседают, и электроскоп не разряжается.
  ?
  Пластина +
  Электроны -
  

• 10 слайд

  Какой участок спектра вызывает фотоэффект?
  Ультрафиолетовый участок спектра вызывает фотоэффект.
  Как это можно доказать?
  Если на пути светового потока поставить стекло, электрометр не разряжается. Т.К стекло поглощает ультрафиолетовые лучи, то из опыта и понятно что фотоэффект вызывает именно ультрафиолетовый участок спектра.
  
  

• 11 слайд

  Вопрос №2
  Законы фотоэффекта
  

• 12 слайд

  Установка для исследования фотоэффекта
  Iн
  Uз
  Iн
  Uз
  - Ток насыщения
  - Задерживающее напряжение
  

• 13 слайд

  1 – й закон фотоэффекта (Столетова)
  Количество электронов, вырванных светом с поверхности металла за 1 с, прямо пропорционально поглощаемой за это время энергии световой волны.
  

• 14 слайд

  2 – й закон фотоэффекта (Столетова)
  Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов линейно возрастает с частотой света -  и не зависит от интенсивности света.
  

• 15 слайд

  Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов
  m (масса электрона) =9,1 *10-31 кг.
  e (заряд электрона) =1,6*10-19 Кл
  v – скорость электрона
  Uз - задерживающее напряжение
  

• 16 слайд

  Вопрос №3
  Теория фотоэффекта
  

• 17 слайд

  Кем и когда было дано объяснение фотоэффекта?
  Объяснение фотоэффекта было дано Эйнштейном в 1905 году, развившем идеи Планка о прерывистом испускании света.
  

• 18 слайд

  Что показало явление фотоэффекта?
  Явление фотоэффекта показало:
  что свет имеет прерывистую структуру и поглощается отдельными порциями – квантами
  Е = hν (формула Планка)
  
  h=6,63*10-34 Дж*с (постоянная Планка
  

• 19 слайд

  На что идет энергия порции света h?
  Энергия порции света h идет:
  На совершение работы выхода - А, т.е работы которую нужно совершить для того чтобы извлечь электрон из металла.
  На сообщение электрону кинетической энергии -
  Уравнение
  Эйнштейна
  

• 20 слайд

  Условие, когда наблюдается фотоэффект
  hν >А вых
  
  Энергия кванта - hν должна быть больше работы выхода - А вых
  
  (т.е. работы, которую нужно совершить, чтобы вырвать электрон из металла)
  
  
  

• 21 слайд

  Предельная частота - ν min или максимальную длину волны - λmax называют
  красной границей фотоэффекта.
  или
  

• 22 слайд

  Вопрос №4
  Применение фотоэффекта
  Самостоятельная работа
  
  «Физика 11 кл» С. Туякбаев, Ш.Насохова, Б.Кронгарт § 6.5 стр213-214
  

• 23 слайд

• 24 слайд

  Домашнее задание
  Учебник «Физика -11»,
  С.Туякбаев, Ш. Насохова Б. Кронгарт
  §6.4, стр 209-213
  Задача 6.4.2 стр 213
  
  Доклад «Применение фотоэффекта»
  
  
  Составление конспекта (для отсутствующих)
  
  
  

Урок на тему: Фотоэффект. Применение фотоэффекта.

I.      Наблюдение фотоэффекта

1.     Что такое фотоэффект (внешний)? Кем был открыт? Кем тщательно исследован?

2.     Что можно использовать для обнаружения фотоэффекта?

3.     Чем можно объяснить быструю разрядку электрометра?

4.     Какой участок спектра вызывает фотоэффект?

5.     Объяснить почему? (устно)

II.   Законы фотоэффекта

6.     Опишите работу установки для объяснения фотоэффекта со стеклянным баллоном. (устно)

7.     От чего зависит число вырванных электронов?

8.     Чему равно максимальное значение кинетической энергии электронов? Записать формулу и указать входящие в неё величины.

9.     От чего зависит кинетическая энергия электронов?

10. Когда фотоэффект не происходит? (Запишите в виде математического неравенства)

II.   Теория фотоэффекта

11. Кем и когда было дано объяснение фотоэффекта?

12. Что показало явление фотоэффекта?

13. На что идет энергия порции света hn? (записать формулу – уравнение Эйнштейна)

14. Запишите условие в виде математического неравенства, когда наблюдается фотоэффект для каждого вещества?

15. Что называют красной границей фотоэффекта? Как она выражается?

16. Одинакова ли красная граница для разных веществ? (устно)

IV.                       Применение фотоэффекта

17. Записать основные применения фотоэффекта?

18. Что из себя представляет фотоэлемент? (устно)

19. Где применяется внутренний фотоэффект?

Решение задач по теме:

Фотоэффект. Применение фотоэффекта.

1.          Определить скорость электронов в начале торможения у антикатода рентгеновской трубки, которая работает при напряжении 200 к В. Масса электрона равна 9,1 *10^{-31 кг}.(2,5*10 ⁸ м/с)

2.          Определить максимальную кинетическую энергию фотоэлектрона калия при его освещении лучами с длиной волны 400 нм, если работа выхода электрона у калия равна 2, 26эВ. (1,35*10^-19 = 0,843эВ)

3.          Определить энергию кванта ультрафиолетового излучения из зоны С с длиной волны 250 нм. Излучение зоны С имеет длины волн 380-10 нм и губительно действует на клетки живого организма, поэтому эта зона ультрафиолетового излучения называется бактерицидной. (7,94*10^-19 Дж)

4.          Определить длину волны э/м излучения, которое возникло при резком торможении электрона, движущегося со скоростью    10 ⁷ м/с. Масса электрона равна 9,1 *10^{-31 кг.(4,36 нм)}

5.          Работа выхода электронов у оксида меди 5,15 эВ. Вызовет ли фотоэффект у/ф излучение с длиной волны 300 нм? (не наступит, 241 нм)

6.           Красная граница фотоэффекта у натрия, напыленного на вольфраме, равна 590 нм. Определить работу выхода электронов. (3,66*10^-19=2,1 эВ)

7.          Работа выхода электронов из кадмия равна 4,08 эВ. Какой должна быть длина волны излучения падающего на кадмий, чтобы при фотоэффекте максимальная скорость фотоэлектронов была равна 2*10⁶ м/с (70,8*10^-7 м=80нм)

8.          На сколько увеличится масса тела, если дополнительно сообщить ему 9*10¹² Дж энергии? (10^-4)

9.          Определить импульс фотона голубого излучения, длина волны которого 500 нм, при его полном поглощении и полном отражении телом. (1,32*10^-27 Н*м)

10.    Определить массу фотона красного излучения, длина волны которого 720 нм (3*10^{-36 кг})