Презентация по физике "Решение задач на тему Фотоэффект.Фотоны" (2 курс - 11 класс)

Вопросы по теме: Фотоны

1.      Фотоны  или световой квант – это?

2.     Энергия фотона:

3.    Циклическая частота:

4.    Что такое h? Чему равна?

5.    Формула связи энергии и массы электрона:

6.    Масса фотона:

7.    Импульс фотона:

8.    Что означает корпускулярно- волновой дуализм?

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})

Самостоятельная  работа по теме: Фотоэффект. Фотоны

1 вариант

1.    Определить работу выхода электронов из натрия, если красная граница фотоэффекта равна 500 нм.

Ответ: 1) 2,48 Эв  2) 4,28 эВ    3) 9,84 эВ

2.    Работа выхода электронов с поверхности металла составляет 2,5 эВ. Фотоэлектроны вылетают со скоростью 0,2*10⁶ м/с, Определить чему равна длина волны света, облучающего поверхность металла.( масса электрона = 9,1 * 10^-31 кг)

                 Ответ: 1) 475 нм   2) 675 нм   3)433 нм

3.    Определить массу и импульс и энергию фотона для излучения длиной волны 1 мкм

2 вариант

1.    Наибольшая длина волны света, при которой происходит фотоэффект для вольфрама 0,275 мкм. Чему равна работа выхода?

Ответ:

 1) 8,22 *10^-19 Дж   2) 7,22 *10^-19 Дж  3) 6,62 *10^-19 Дж

2.    Работа выхода для платины 8,5*10^-19 Дж. Определить наибольшую длину волны света , при которой может происходить фотоэффект.

Ответ:

1) 2,34 *10^{-7 м    2) 2,34 *107} м    3) 3,8*10^{-7 м}

3.    Найдите энергию, массу и импульс фотона красного света, длина волны которого 0,7 мкм

3 вариант.

1.     На цинковую пластину, работа выхода которой 4эВ, падает  монохроматический свет длиной волны 220 нм. Определите максимальную скорость  фотоэлектронов.

Ответ:

1) 760км/с      2) 0,7 *10^-7 м/с    3) 3,8*10 ⁶ м

2.    Энергия фотона 3,2*10^-19  Дж. Какая длина волны ему соответствует?

Ответ:

1)0,72 мкм      2)  0,62 мкм    3) 0,47мк м

3.    Определите массу и импульс фотона, с соответствующего длине волны 100 пм.

Тест по теме: Фотоэффект. Фотоны

	обозначения	ед.измерения	формула
1.       импульс фотона
2.       энергия кванта
3.       заряд электрона
4.       масса электрона
5.       постоянная планка
6.       частота света
7.       длина волны
8.       скорость света
9.       масса фотона
10.                      кинетическая энергия
11.                      работа выхода
12.                      красная граница

• 1 слайд

  Тема урока:
  Решение задач по теме: «Фотоэффект». «Фотоны.»
  Цель урока: закрепление знаний по теме Фотоэффект, ввести понятие о фотонах, их массе, энергии и импульсе и научить применять формулы при решении задач.
  

• 2 слайд

  План урока:
  Диктант по теме «Фотоэффект»
  Решение задач по теме «Фотоэффект».
  Изучение новой темы:
  Понятие о фотонах.
  Энергия, масса и импульс фотона.
  Составление конспекта , используя Дополнительный материал
  Решение задач по теме «Фотоны»
  Самостоятельная работа (1,2,3 вариант)
  Тестирование «Квантовые явления»
  Домашнее задание
  
  

• 3 слайд

  Диктант по теме Фотоэффект
  

• 4 слайд

  1. Какое из приведенных ниже выражений наиболее точно определяет понятие фотоэффекта? Укажите правильный ответ.
  А. Испускание электронов веществом в результате его нагре­вания.
  Б. Вырывание электронов из вещества под действием света.
  В. Увеличение электрической проводимости вещества под дей­ствием света.
  

• 5 слайд

  2. Какое из приведенных ниже выражений точно определяет понятие работы выхода?
  Укажите правильный ответ.
  
  А. Энергия или работа, необходимая для отрыва электрона от атома.
  Б. Кинетическая энергия свободного электрона в веществе.
  В. Энергия или работа, которую нужно совершить для извлечения электрона из металла.
  

• 6 слайд

  3. Какое из приведенных ниже выражений позволяет рассчитать энергию кванта излучения? Укажите все правильные ответы.
  
  А. hν=Авых + Ек
  Б. Авых = ν - Ек
  В. hν =Авых + тv2/2
  

• 7 слайд

  4. При каком условии возможен фотоэффект? Укажите все правильные ответы.
  
  А. hν >А
  Б. hν =А
  В. hν < А
  

• 8 слайд

  5. Предельная частота ν min , ниже которой фотоэффект прекращается, выражается формулой
  
  ν min = A/h
  ν min = A*h
  ν min = h/A
  

• 9 слайд

  Решение задач по теме «Фотоэффект»
  

• 10 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
  

• 11 слайд

  Условие, когда наблюдается фотоэффект
  
  hν >А вых
  
  Энергия кванта - hν должна быть больше работы выхода - А вых
  
  
  
  
  Уравнение
  Эйнштейна
  

• 12 слайд

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

• 13 слайд

  Задача №1
  Определить энергию кванта - Е ультрафиолетового излучения из зоны С с длиной волны λ= 250 нм.
  Излучение зоны С имеет длины волн λ= 380 - 10 нм и губительно действует на клетки живого организма, поэтому эта зона ультрафиолетового излучения называется бактерицидной.
  
  
  Ответ:
  (7,94*10-19 Дж)
  

• 14 слайд

  Задача №2
  Определить максимальную кинетическую энергию - Ек фотоэлектрона калия при его освещении лучами с длиной волны λ= 400 нм, если работа выхода электрона у калия равна А вых = 2, 26эВ.
  
  Ответ:
  (1,35*10-19 Дж = 0,843эВ)
  

• 15 слайд

  Задача №3
  Красная граница фотоэффекта у натрия, напылённого на вольфраме, равна λ max = 590 нм. Определить работу выхода электронов – А вых?
  Ответ:
  (3,66*10-19 Дж=2,1 эВ)
  

• 16 слайд

  Задача №4
  Определить длину волны э/м излучения, которое возникло при резком торможении электрона, движущегося со скоростью 10 7 м/с. Масса электрона равна) m= 9,1 *10-31 кг.
  Ответ:
  4,36 нм
  

• 17 слайд

  Изучение новой темы.
  
  
  Понятие о фотонах.
  Энергия, масса и импульс фотона.
  
  
  

• 18 слайд

  Самостоятельная работа
  Литература: Физика 11 кл, §6.6 стр 215-216
  Понятие о фотонах.
  Что предположил Эйнштейн для объяснения законов фотоэффекта?
  Как были названы кванты электромагнитного излучения?
  Что такое фотон?
  Чему равна:
  энергия фотона Е =
  масса фотона m =
  импульс фотона р =
  
  

• 19 слайд

  Основные формулы:
  энергия фотона:
  масса фотона:
  импульс фотона:
  
  

• 20 слайд

  Решение задач по теме: Фотоны
  Задача №1
  Найдите энергию фотона :
  красного λ=0,7 мкм
  зеленого λ=0,55 мкм
  фиолетового λ=0,4 мкм света.
  ОТВЕТ:
  28,4*10-22 Дж
  36,1*10-22 Дж
  49,7*10-22 Дж
  

• 21 слайд

  Решение задач по теме: Фотоны
  Задача №2
  Определить импульс фотона - р голубого излучения, длина волны которого λ= 500 нм
  1,32 *10-27 Н*м
  ОТВЕТ:
  

• 22 слайд

  Решение задач по теме: Фотоны
  Задача №3
  Определить массу фотона - m красного излучения, длина волны которого λ= 720 нм
  
  ОТВЕТ:
  (3*10-36 кг)
  

• 23 слайд

  Решение задач по теме: Фотоны
  Самостоятельно
  по группам (4 человека)
  
  
  Задача №1
  Задача №2
  Задача №3
  
  

• 24 слайд

  Домашнее задание
  Учебник «Физика -11»,
  С.Туякбаев, Ш. Насохова Б. Кронгарт
  §6.6, стр 215-217
  Задача 6.6.2 стр 216
  
  Доклад «Единство корпускулярно- волновой природы света»