Выбранный для просмотра документ Задания для исследования модели фотоэффекта.docx
Скачать материал "Урок по физике на тему: "Фотоэффект""
Рабочие листы
к вашим урокам
Скачать
Выбранный для просмотра документ Столетов Александр Григорьевич.docx
Скачать материал "Урок по физике на тему: "Фотоэффект""
Рабочие листы
к вашим урокам
Скачать
Выбранный для просмотра документ урок фотоэффект.doc
Скачать материал "Урок по физике на тему: "Фотоэффект""
Рабочие листы
к вашим урокам
Скачать
Выбранный для просмотра документ фотоэффект.ppt
Скачать материал "Урок по физике на тему: "Фотоэффект""
Рабочие листы
к вашим урокам
Скачать
1 слайд
2 слайд
Физика – наука о природе
Не то, что мните вы, природа:
Не слепок, не бездушен лик, -
В ней есть душа, в ней есть свобода.
В ней есть любовь, в ней есть язык.
(Ф.И.Тютчев)
ТЮТЧЕВ Федор Иванович
[23 ноябрь (5 декабря), 1803, с. Овстуг Орловской губернии, ныне Брянской обл. — 15 (27) июля 1873, Царское Село, ныне г. Пушкин Ленинградской обл.],
русский поэт
3 слайд
Фотоэффект
Цель:
Сформировать представление о фотоэффекте и изучить законы, которым он подчиняется.
4 слайд
состоит из двух слов:
фото-свет (от греческого),
эффект- действие
(от латинского ) ,
следовательно
«фотоэффект» -это действие
света.
Фотоэффект
5 слайд
1905 год
Альберт Эйнштейн обосновал квантовую природу фотоэффекта и все его закономерности
Е= hν = А+ mv²/2
6 слайд
1887 год.
Генрих Герц
(1857-1894), немецкий физик, один из основоположников электродинамики. Экспериментально доказал (1886-89) существование электромагнитных волн и установил тождественность основных свойств электромагнитных и световых волн.
Открыл внешний
фотоэффект (1887).
7 слайд
СТОЛЕТОВ Александр Григорьевич
(1839-96), российский физик. Систематически исследовал внешний фотоэффект (1888-90), открыл первый закон фотоэффекта.
8 слайд
Явление выхода (вырывания) электронов из вещества под действием света получило название фотоэлектрического эффекта -фотоэффекта
9 слайд
Схема экспериментальной установки
для изучения фотоэффекта.
Катод K
Двойной ключ для изменения полярности
Источник монохроматического света длины волны λ
Кварцевое окошко
Анод А
Стеклянный вакуумный баллон
Электроизмерительные приборы для снятия вольтамперной характеристики
Потенциометр для регулирования напряжения
Источник напряжения U
10 слайд
Исследование фотоэффекта.
Модель
11 слайд
План исследования:
Выяснить физический смысл характерных точек вольт-амперной характеристики I(U);
Исследовать изменение I(U) при различных значениях светового потока.
Исследовать изменение I(U) при освещении светом различного спектрального состава.
Исследовать изменение I(U) для разного материала катода
12 слайд
Задание 1. Выяснить физический смысл характерных точек вольт-амперной характеристики I(U)
Установите синий или зеленый светофильтр. Изменяя напряжение, рассмотрите получающуюся вольтамперную характеристику.
1. Наблюдается ли ток при U=0?
Почему?
2. Что происходит с силой тока при дальнейшем увеличении напряжения?
3.При каком напряжении сила тока перестаёт изменяться?
Смените полярность.
4. Что происходит при смене полярности?
Сформулируйте гипотезы по результатам наблюдений. Не забудьте учесть, что вы уже знаете, что такое фотоэффект.
Flash модель
13 слайд
Анализ вольт-амперной характеристики.
Начиная с некоторого значения напряжения сила тока в цепи перестает изменяться, достигнув насыщения.
При
следовательно выбитые электроны обладают кинетической энергией.
I0
Сила тока насыщения прямо пропорциональна числу электронов, выбитых светом за 1 с
с поверхности катода:
14 слайд
При таком значении напряжения сила тока в цепи анода равна нулю.
I0
Напряжение запирания (запирающее напряжение)
При U > Uз электроны, выбитые из электрода, могут достигнуть противоположного электрода и создать некоторый начальный ток.
15 слайд
Согласно закону сохранения энергии
В задерживающем однородном электрическом поле,согласно теореме о кинетической энергии, изменение кинетической энергии фотоэлектрона равно работе сил поля
где m - масса электрона,
а υmax - максимальная скорость фотоэлектрона.
16 слайд
Задание 2. Исследовать изменение I(U) при различных значениях светового потока.
Не изменяя частоту света, поменяйте мощность излучения (световой поток).
Подумайте как изменяется ВАХ?
Что происходит с током насыщения?
Определите значение запирающего напряжения
2. Что происходит с запирающим напряжением при увеличении мощности излучения?
Сформулируйте гипотезы по результатам наблюдений. Не забудьте учесть, что вы уже знаете, что такое фотоэффект.
17 слайд
Число выбитых электронов зависит от светового потока.
ν1= ν2
При увеличении светового потока число выбитых светом за 1 с электронов увеличивается , следовательно , сила тока насыщения -увеличивается .
( Iнас,2 > Iнас,1)
Значение запирающего напряжения не меняется!
1
18 слайд
Первый закон фотоэффекта
Фототок насыщения пропорционален световому потоку, падающему на металл.
Или
Количество фотоэлектронов, выбиваемых светом с поверхности металла за 1 с, прямо пропорционально поглощаемой за это время энергии световой волны.
19 слайд
Задание 3. Исследовать изменение I(U) при освещении светом различного спектрального состава.
Последовательно меняйте
светофильтры.
1. При любой ли длине волны (частоте) падающего света наблюдается фотоэффект?
Чему равно запирающее напряжение при минимальной частоте (максимальной длине волны?
2. Как меняется запирающее напряжение при увеличении частоты?
3. Как меняется ток насыщения при увеличении частоты?
Сформулируйте гипотезы по результатам наблюдений.
20 слайд
Влияние спектрального состава света
При частоте ν = νmin запирающее напряжение равно нулю.
При частоте ν < νmin фотоэффект отсутствует.
Если частоту света увеличить, то при неизменном световом потоке запирающее напряжение увеличивается, а, следовательно, увеличивается и кинетическая энергия фотоэлектронов.
2
21 слайд
Второй закон фотоэффекта:
Кинетическая энергия фотоэлектронов линейно возрастает с частотой света не зависит от интенсивности падающего света.
22 слайд
Задание 4. Исследовать изменение I(U) для разного материала катода
Сформулируйте свою гипотезу по данной проблеме. На чем она базируется?
23 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.
Максимальную длину волны (минимальную частоту), при которой еще наблюдается фотоэффект, назвали красной границей фотоэффекта.
3
24 слайд
Третий закон фотоэффекта
Заменяя в приборе материал фотокатода, Столетов установил, что красная граница фотоэффекта является характеристикой данного вещества.
Для каждого вещества существует красная граница фотоэффекта, т. е. существует наименьшая частота min , при которой еще возможен фотоэффект.
25 слайд
Итак, мы провели исследования , которые в своё время провёл А.Г. Столетов - русский учёный и мы можем гордиться, что имя нашего соотечественника навсегда останется в физике как первого исследователя фотоэффекта. Но раскрыть сущность этого явления на основе законов электродинамики Максвелла Столетов не мог. Объяснил фотоэффект спустя 7 лет
А . Эйнштейн на основе квантовой физики в
своём труде «Теория фотоэффекта », о котором
речь пойдёт у нас на следующем уроке . За этот
вклад Эйнштейн был удостоен Нобелевской
премии.
вывод
26 слайд
Законы фотоэффекта:
Количество фотоэлектронов, выбиваемых светом с поверхности металла за 1 с, прямо пропорционально поглощаемой за это время энергии световой волны.
Кинетическая энергия фотоэлектронов линейно возрастает с частотой света не зависит от интенсивности падающего света.
Для каждого вещества существует красная граница фотоэффекта, т. е. существует наименьшая частота min , при которой еще возможен фотоэффект.
Фотоэффект практически безынерционен, фототок возникает мгновенно после начала освещения катода при условии, что частота света ν > νmin.
применение
27 слайд
Повторение
Назовите устройство на полупроводниковых фотоэлементах , в котором применяется явление фотоэффекта.
тест
28 слайд
Вопросы теста:
1.Как изменится время разрядки электрометра, если поставить светофильтр, задерживающий ультрафиолетовую часть спектра?
1. увеличится.
2. уменьшится.
3. не изменится
2. При исследовании фотоэффекта А.Г.Столетов выяснил, что...
1. энергия фотона прямо пропорциональна частоте света.
2. вещество поглощает свет квантами.
3. сила фототока прямо пропорциональна частоте
падающего света.
4. фототок возникает при частотах падающего света,
превышающих некоторое наименьшее значение.
3.Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов…
1. прямо пропорционально(а) интенсивности света и не зависит от его частоты (при любых частотах излучения).
2. прямо пропорционально(а) частоте света (при ) и не зависит от его интенсивности.
3. зависит от частоты излучения и его интенсивности.
4.При наблюдении фотоэффекта значение его «красной границы» зависит от...
1. постоянной Планка. 2. формы освещаемого тела.
3. интенсивности излучения. 4. материала освещаемого тела
29 слайд
Не верно
30 слайд
31 слайд
32 слайд
33 слайд
ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ-
солнечная батарея
Домашнее задание:
§ 88-89
34 слайд
Фотоэффект используется в фотоэлектронных приборах, получивших разнообразные применения в науке и технике. На фотоэффекте основано превращение светового сигнала в электрический. Электрическое сопротивление полупроводника падает при освещении; это используется для устройства фотосопротивлений. При освещении области контакта различных полупроводников возникает фото-эдс, что позволяет преобразовывать световую энергию в электрическую (фотография справа). Фотоэлектронные умножители позволяют регистрировать очень слабое излучение, вплоть до отдельных квантов. Анализ энергий и углов вылета фотоэлектронов позволяет исследовать поверхности материалов. В 2004 году японские исследователи создали новый тип полупроводникового прибора - фотоконденсатор, неразрывно соединяющий в себе фотоэлектрический преобразователь и средство хранения энергии. В преобразовании света новый прибор оказался вдвое эффективнее простых кремниевых солнечных батарей.
Рабочие листы
к вашим урокам
Скачать
Рабочие листы
к вашим урокам
Скачать
6 670 643 материала в базе
Настоящий материал опубликован пользователем Шакин Сергей Григорьевич. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт
Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
Удалить материалВаша скидка на курсы
40%Курс профессиональной переподготовки
500/1000 ч.
Курс повышения квалификации
36 ч. — 180 ч.
Курс повышения квалификации
36 ч. — 180 ч.
Курс повышения квалификации
72 ч.
Мини-курс
3 ч.
Мини-курс
4 ч.
Мини-курс
4 ч.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.