Компьютерная лабораторная работа «Фотоэффект»

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Бланк компьютерной лабораторной работы «Фотоэффект» поможет обучающимся лучше освоить материал раздела «Квантовая физика» по теме «Фотоэффект и его законы». Для выполнения работы следует использовать компьютерную модель «Фотоэффект» с диска «Открытая физика 1.0, часть 2» и учебник для 11 класса Г.Я.Мякишева, Б.Б.Буховцева «Физика».

Эта работа даёт возможность наглядно рассмотреть физическое явление фотоэффекта, позволяет изменять условия протекания процесса, а также позволяет изучать новый материал с оптимальной для усвоения скоростью. При использовании бланка компьютерной лабораторной работы экономится время (не надо оформлять её), обучающимся только требуется внести результаты измерений и вычислений, записать выводы.

Следовательно, используя на уроках физики бланки компьютерных лабораторных работ, можно активно влиять на выработку знаний, умений обучающихся и повышать их интерес к предмету.

Фамилия, имя обучающегося ________________________________________

Лабораторная работа «Фотоэффект»

Задание № 1:

Пусть свет (длиной волны λ=385нм) падает на один из электродов, присоединённый к отрицательному полюсу батареи. На электроды подаётся напряжение U=1В, которое можно менять с помощью потенциометра и измерять вольтметром. Начальную мощность светового потока установим на 0,2 мВт.

Опыт № 1.

Исследовать изменение I(U) силы фототока от светового потока при постоянном напряжении между катодом и анодом.

Проведите необходимые эксперименты, заполните таблицу:

Вопросы для обсуждения в группе:

1. Что Вы можете сказать про соотношение между мощностью светового потока и силой фототока?

…………………………………………………

2. Измените график I(U), в соответствии с вашими данными, дорисуйте кривые и укажите их порядковые номера соответствующие опытам. Подтверждает ли он Ваши выводы?

……………………………………………………………………………………………...

3. Не изменяя частоту света, поменяйте мощность излучения (световой поток). Как изменяется ВАХ? ………………………………………………………………………..

4. Что происходит с током насыщения? ………………………………………………….

5. Что происходит с запирающим напряжением? ……………………………………….

6. Сформулируйте гипотезы по результатам наблюдений. Не забудьте учесть, что вы уже знаете, что такое фотоэффект.

Вывод: Количество электронов, вырываемых светом с поверхности металла за 1 секунду, ________________________ поглощаемой за это время энергии световой волны.

I_н=βФ, где β - коэффициент пропорциональности

Задание № 2:

Пусть свет (длиной волны λ=385 нм) падает на один из электродов, присоединённый к отрицательному полюсу батареи. На электроды подаётся напряжение U= -1,5 В, которое можно менять с помощью потенциометра и измерять вольтметром. Мощность светового потока установим на 0,5 мВт.

Опыт № 2.

Получите зависимость I(U), т.е. силы фототока от напряжения между катодом и анодом при постоянном световом потоке. Выясните физический смысл характерных точек. Изменяя напряжение, рассмотрите получившийся график вольтамперной характеристики.

Проведите индивидуально необходимые эксперименты и заполните таблицу:

Вопросы для обсуждения в группе:

1. Наблюдается ли ток при U=0?

………………………………………………….

2. Что происходит с силой тока при дальнейшем увеличении напряжения?

………………………………………………….

3. Какова связь между напряжением катода и силой фототока?

………………………………………………….

4. Измените график I(U), в соответствии с вашими данными, дорисуйте кривые и укажите их порядковые номера соответствующие опытам. Подтверждает ли он Ваши выводы? …………………………………………………………………………….

5. Что происходит при смене полярности? ……………………………………………….

6. Сформулируйте гипотезы по результатам наблюдений. Не забудьте учесть, что вы уже знаете, что такое фотоэффект.

Вывод: Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов_____________________ от интенсивности падающего света, а зависит от ________________________________.

где m - масса электрона, кг ν - скорость электрона, м/с

U_З - запирающее напряжение, ℮- заряд, Кл