Презентация по физике по теме "Фотоэффект"

• 1 слайд

  Фотоэффект
  Выполнила: Махнёва Екатерина
  Учитель Афанасьева Анна Павловна
  

• 2 слайд

  Установка Столетова
  В 1888–1890 годах фотоэффект экспериментально исследован А. Г. Столетовым.
  Схема экспериментальной установки для исследования фотоэффекта.
  
  

• 3 слайд

  Схема экспериментальной установки для изучения фотоэффекта
  Катод K
  Стеклянный вакуумный баллон
  Двойной ключ для изменения полярности
  Кварцевое окошко
  Анод А
  Источник напряжения U
  Источник монохроматического света длины волны λ
  Потенциометр для регулирования напряжения
  Электроизмерительные приборы для снятия вольтамперной характеристики
  

• 4 слайд

• 5 слайд

  Фотоэффект- это явление испускания электронов с поверхности металла под действием света.
  
  Т.е. свет выбивает (вырывает) электроны из металла
  
  

• 6 слайд

  Идея Эйнштейна (1905 г.)
  Свет имеет прерывистую дискретную структуру. Электромагнитная волна состоит из отдельных порций – квантов, впоследствии названных фотонами.
  Квант поглощается электроном целиком. Энергия кванта передается электрону. (Один фотон выбивает один электрон.)
  Энергия каждого фотона определяется формулой Планка W = E = hν, где h – постоянная Планка.
  

• 7 слайд

  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.
  Уравнение Эйнштейна
  

• 8 слайд

  Работа выхода
  Работа выхода - это характеристика материала.
  Она показывает, какую работу должен совершить электрон, чтобы преодолеть поверхностную разность потенциалов и выйти за пределы металла.
  Работа выхода обычно измеряется в электронвольтах (эВ).
  

• 9 слайд

  Определение постоянной Планка
  Как следует из уравнения Эйнштейна, тангенс угла наклона прямой, выражающей зависимость запирающего потенциала Uз от частоты ν, равен отношению постоянной Планка h к заряду электрона e:
  Это позволяет экспериментально определить значение постоянной Планка. Такие измерения были выполнены Р. Милликеном (1914 г.) и дали хорошее согласие со значением, найденным Планком.
  

• 10 слайд

  Виды фотоэффекта:
  внешний фотоэффект – испускание электронов под действием света (фотоэлектронная эмиссия), излучения и др.;
  внутренний фотоэффект – увеличение электропроводности полупроводников или диэлектриков под действием света (фотопроводимость);
  вентильный фотоэффект – возбуждение светом электродвижущей силы на границе между металлом и полупроводником или между разнородными полупроводниками.
  
  Фотоионизацию газов иногда также называют  фотоэффектом.
  

• 11 слайд

  Внешний фотоэффект
  Опыт Г. Герца (1888 г.):
  при облучении ультрафиолетовыми лучами электродов, находящихся под высоким напряжением, разряд возникает при большем расстоянии между электродами, чем без облучения.
  

• 12 слайд

  1 закон фотоэффекта
  Фототок насыщения пропорционален световому потоку, падающему на металл Iн ~ Ф
  Кривая 2 соответствует большей интенсивности светового потока
  
  
  Зависимость силы фототока от приложенного напряжения. Кривая 2 соответствует большей интенсивности светового потока. Iн1 и Iн2 – токи насыщения, Uз – запирающий потенциал.
  Зависимость силы фототока
  от приложенного напряжения
  

• 13 слайд

  2 закон фотоэффекта
  Кинетическая энергия фотоэлектронов не зависит от интенсивности падающего света, а зависит от его частоты.
  
  Зависимость запирающего потенциала Uз
  от частоты ν падающего света.
  

• 14 слайд

  3 закон фотоэффекта
  Для каждого вещества существует определенное
  значение частоты n0 , называемое красной границей
  фотоэффекта.
  
  Фотоэффект имеет место только при частотах n > n0.
  Если же n < n0 , то фотоэффект не происходит при
  любой интенсивности света.
  
  Фотоэффект безинерциален.
  
  

• 15 слайд

  Красная граница фотоэффекта
  При  < min ни при какой интенсивности волны падающего на фотокатод света фотоэффект не произойдет.
  
  Т.к. ,
  то минимальной частоте света соответствует максимальная длина волны.
  Т.к. длина волны больше у красного цвета, то максимальную длину волны (минимальную частоту), при которой еще наблюдается фотоэффект, назвали красной границей фотоэффекта.
  

• 16 слайд

  Наблюдение фотоэффекта:
  
  Цинковую пластину, соединенную с электроскопом, заряжают отрицательно и облучают ультрафиолетовым светом. Она быстро разряжается.
  Если же ее зарядить положительно, то заряд пластины не изменится.
  

• 17 слайд

  Наблюдение фотоэффекта:
  2. Ультрафиолетовые лучи, проходящие через сетчатый положительный электрод, попадают на отрицательно заряженную цинковую пластину и выбивают из нее электроны, которые устремляются к сетке, создавая фототок, регистрируемый чувствительным гальванометром.
  

• 18 слайд

  Применение фотоэффекта
  фотоумножитель
  фотоэлемент
  

• 19 слайд

  Применение фотоэффекта
  Фотоэффект широко применяется в технике…
  

• 20 слайд

  в фотографии…
  черно-белое фото
  негатив
  сепия
  

• 21 слайд

  в медицине…
  

• 22 слайд

  Со дня открытия фотоэффекта прошло уже более ста лет, но его применение все так же актуально. Сегодня применение фотоэффекта широко распространено в повседневной жизни, что свидетельствует о подлинной важности открытия Столетова.
  Урок проведён 16.01.2016 г.