Презентация по физике на тему"Фотоэффект. Теория фотоэффекта"

• 1 слайд

  Квантовая физика
  

• 2 слайд

  Основные положения квантовой физики
  1900г. М. Планк, 1905г. А. Эйнштейн
  Свет может излучаться, распространяться и поглощаться только отдельными порциями – квантами (фотонами).
  Энергия кванта
  
  h=6,63•10-34 Дж•с – постоянная Планка
  Интенсивность света зависит от плотности потока фотонов и их энергии
  При взаимодействии света с веществом квант полностью поглощается или отражается
  Процесс поглощения энергии кванта веществом происходит практически мгновенно
  

• 3 слайд

  Фотоэффект
  Фотоэффект – это явление вылета электронов из вещества под действием света.
  Генрих Герц
  осветитель
  1887 г.
  

• 4 слайд

  Законы фотоэффекта
  

• 5 слайд

  1888 г., А.Г. Столетов
  

• 6 слайд

  1-й закон фототок насыщения прямо пропорционален световому потоку
  2-й законЕсли U=Uз , то I=0
  Закон сохранения энергии (ЗСЭ)
  
  Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов не зависит от интенсивности излучения и определяется только его частотой.
  I
  U
  Ф
  2Ф
  Iн
  Uз
  2Iн
  

• 7 слайд

  Минимальная частота волны для каждого вещества, при которой наблюдается фотоэффект, называется красной границей фотоэффекта.
  
  3-й закон
  
  
  
  
  4-й закон
  Красная граница фотоэффекта определяется только материалом электрода и не зависит от интенсивности излучения.
  
  Фотоэффект практически безынерционен.
  

• 8 слайд

  Теория фотоэффекта
  

• 9 слайд

  Уравнение Эйнштейна
  
  
  Энергия кванта света расходуется на совершение работы выхода (т.е работы, которую нужно совершить для извлечения электрона из металла) и на сообщение электрону кинетической энергии.
  
  - условие существования фотоэффекта.
  

• 10 слайд

  Теория фотоэффекта
  - красная граница фотоэффекта
  если
  , то фотоэффект не наступает
  

• 11 слайд

  Применение фотоэффекта
  

• 12 слайд

  Достоинства:
  
  Недостатки:
  
  
  
  
  Применение:
  Безынерционность, пропорциональность силы фототока интенсивности излучения.
  Слабый ток, слабая чувствительность к длинноволновому излучению, хрупкость, сложность изготовления.
  Световая сигнализация, освещение на улицах, прессы на производствах, типографское дело, звуковое кино. Фотореле – фотоэлемент (1), усилитель (2), электромагнитное реле (3).
  
  Внешний фотоэффект: фотоэлементы
  

• 13 слайд

  Полупроводниковые приборы с внутренним фотоэффектом
  Фоторезистор –
  п/п прибор, сопротивление которого зависит от освещенности.
  Фотоэлемент –
  п/п прибор, в котором под действием света возникает ЭДС, при этом световая энергия непосредственно преобразуется в электрическую.
  Достоинства:
  
  
  Недостатки:
  
  
  Применение:
  Высокая фоточувствительность, большой срок службы, малые размеры, простота изготовления, возможность подбора рабочего интервала длин волн.
  Фоторезисторы – зависимость сопротивления от температуры, отсутствие прямой пропорциональности между силой тока в цепи и интенсивностью освещения, влияние на величину сопротивления окружающей среды, инерционность.
  Фоторезисторы – автоматическое управление электрическими цепями с помощью световых сигналов (фотореле); фотоэлементы – солнечные батареи, люксметры, фотоэкспонометры.
  

• 14 слайд

  Фотоны
  Основные свойства фотона:
  является квантом электромагнитного поля;
  движется со скоростью света;
  существует только в движении;
  масса покоя равна нулю
  

• 15 слайд

  Основные характеристики фотона
  Энергия фотона
  
  Величина импульса фотона
  
  волна – распространение света
  частица – взаимодействие с веществом
  Дуализм свойств
  

• 16 слайд

  Корпускулярно – волновой дуализм
  свет - волна
  свет – поток частиц
  интерференция
  дифракция
  поляризация
  фотоэффект (красная граница)
  коротковолновая граница рентгеновских спектров
  Эффект Комптона
  Нильс Бор – принцип дополнительности: для описания того или иного явления надо использовать или волновую или корпускулярную теорию света, но не ту и другую одновременно.
  

• 17 слайд

  Корпускулярно – волновой дуализм
  1923 г. Луи де-Бройль – все тела обнаруживают свойства волны и частицы.
  - дебройлевская длина волны
  1927 г. – первые наблюдения дифракции электронов
  Чем меньше масса, тем больше длина волны – длина волны фотонов имеет реально измеримые величины.
  

• 18 слайд

  Эффект Комптона
  1923 г.
  Артур Холли
  hv2
  Частота света уменьшается при его рассеянии на электронах.
  -
  -
  hv1
  Выполняется закон сохранения импульса: