- Преподавателю
- Физика
- Конспект урока по физике на тему Фотоэффект. Уравнение Эйнштейна. (11 класс)
Конспект урока по физике на тему Фотоэффект. Уравнение Эйнштейна. (11 класс)
Раздел | Физика |
Класс | 11 класс |
Тип | Конспекты |
Автор | Ляляскина Л.Б. |
Дата | 11.12.2015 |
Формат | docx |
Изображения | Есть |
11 класс
Тема: Фотоэффект. Уравнение Эйнштейна.
Цель урока: познакомить учащихся с историей зарождения квантовой теории, дать понятие о фотоэффекте и разъяснить содержание его законов на основании квантовых представлений.
Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, экран
Ход урока
-
Организационный момент
-
Проверка домашнего задания, разбор заданий, вызвавших затруднения.
-
Актуализация опорных знаний.
Физический диктант по формулам по теме «Оптика». (Один учащийся выполняет диктант на закрытой части доски, его проверяет учитель; после диктанта учащиеся обмениваются листками и осуществляют взаимную проверку, вслед за учителем).
Вопросы для организации беседы:
-
Что понимают под электромагнитными волнами?
-
Что является источником электромагнитных волн?
-
В чем сходство и различие радиоволн и световых волн?
-
Какие явления свидетельствуют о том, что свет представляет собой электромагнитные волны?
-
Какие количественные характеристики волн определяют их качество?
-
Как изменяются волновые свойства электромагнитного излучения?
-
Изучение нового материала
-
Зарождение квантовой теории
Дата рождения квантовой теории - 14 декабря 1900 года. Немецкий физик Планк в этот день выступил на заседании Немецкого физического общества с докладом, посвященным проблеме распределения энергии в спектре излучения абсолютно черного тела. В поисках выхода из противоречия между теорией и опытом Планк выдвинул гипотезу:
Атомы испускают электромагнитную энергию не непрерывно, а отдельными порциями - квантами. Энергия каждой порции прямо пропорциональна частоте излучения: , h - постоянная Планка. h=6,63*10-34 Дж*с.
-
Фотоэффект.
Фотоэффект был открыт в 1887 году Генрихом Герцем, а затем исследован экспериментально русским ученым А.Г.Столетовым.
Фотоэффект - явление вырывания электронов из твердых и жидких веществ под действием света.
Если вырванные электроны вылетают за пределы вещества, фотоэффект называют внешним.
Просмотр анимации фотоэффекта. Изменяя условия явления можно сделать выводы: интенсивность фотоэффекта зависит от рода металла, величины светового потока, и спектрального состава излучения.
Законы фотоэффекта:
-
фототок насыщения прямо пропорционален интенсивности света, падающего на катод;
-
максимальная начальная скорость фотоэлектронов не зависит от интенсивности падающего света и определяется только его частотой;
-
для каждого вещества существует минимальная частота света, называемая красной границей фотоэффекта, ниже которой фотоэффект не возможен.
Работа с учебником. Рис. 10.3. Максимальное значение силы тока насыщения называется током насыщения. Из вольтамперной характеристики видно, что сила тока отлична от нуля и при нулевом напряжении. Если изменит подключение к цепи батареи на обратное, то при некотором задерживающем напряжении обратной полярности, сила тока станет равной нулю.
Максимальное значение кинетической энергии электронов:
-
Уравнение Эйнштейна
В 1905 году Альберт Эйнштейн пришел к выводу, что свет должен не только излучаться и поглощаться, но также и распространяться в виде отдельных порций энергии - квантов электромагнитного поля. Эти кванты иначе называют фотонами. Эйнштейн считал, что при поглощении фотона веществом, его энергия передается свободному электрону в металле целиком, а сам фотон перестает существовать.
Уравнение Эйнштейна: , где А - работа выхода электрона из металла, - энергия поглощенного фотона, - кинетическая энергия электрона.
Порог а:
-
Закрепление
-
Какие факты свидетельствуют о наличии у света корпускулярных свойств?
-
Почему при частотах, меньших красной границы, фотоэффект не наблюдается?
-
Работа выхода электронов из калия равна 3,55*10-19 Дж. Определите длину волны красной границы фотоэффекта. (Ответ: 5,6 *10-7 м.)
-
На металлическую пластину падает монохроматический свет длиной волны 0,42 мкм. Фототок прекращается при задерживающем напряжении 0,95 В. Определите работу выхода электронов с поверхности пластины (Ответ: 2эВ.)
-
-
Рефлексия. В чем сущность квантовых представлений о распространении и поглощении света? В чем состоит явление фотоэффекта? Что было самым сложным на уроке? А что интересным?
-
Домашнее задание. Выучить законы фотоэффекта, п.69, ответить на вопросы п.69, стр.227, задача №5, подготовить сообщение о применении фотоэффекта.