Теория. Законы фотоэффекта.

Конспект урока № 4

Тема:Фотоэффект. Фотон. Корпускулярно-волновой дуализм

Цель: дать понятие фотоэлектрического эффекта и разъяснить содержание его законов, объяснить законы фотоэффекта на основании квантовых представлений; дать понятие о фотоне как элементарной частице электромагнитного излучения; изучить основные свойства фотона.

Задачи:
1. Обучающая: сформировать понятие фотоэффекта и фотона;
2. Воспитывающая: содействовать формированию навыка выявления причинно-следственных связей, о практических способах применения физических знаний.
3. Развивающая: развитие логического мышления.

Теория

Эйнштейн вывел следующее уравнение фотоэффекта:

h = А_вых + Е_к.

В его левой части – энергия, которую отдает фотон электрону вещества, в правой – работа выхода электрона из вещества плюс кинетическая энергия уже освобожденного электрона.

Законы фотоэффекта.

Первый закон. Сила тока насыщения (фактически, число выбиваемых с поверхности электронов за единицу времени) прямо пропорциональна интенсивности светового излучения, падающего на поверхность тела.

Второй закон.Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов линейно возрастает с частотой света и не зависит от его интенсивности.

Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта: h = А_вых +

где A_вых – работа выхода электронов из материала катода, а – максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов.

Отсюда следует, что красная граница фотоэффекта определяется формулой _min = .

Запирающее напряжение, которое необходимо приложить, чтобы фототок прекратился, можно найти по формуле U_зе =

Третий закон.Если частота света меньше некоторой определенной для данного вещества минимальной частоты _кр, то фотоэффект не наблюдается (достигается т. н. красная граница фотоэффекта).

Свойства света, обнаруживаемые при взаимодействии с веществом (излучении и поглощении), называют корпускулярными, асама же световая частица получила название фотона или светового кванта. При распространении света проявляются его волновые свойства. Свет обладает своеобразным дуализмом (двойственностью) свойств.

Энергия фотона: Е = h = ћ , где ћ = = 1,055 · 10^-34 Дж · с.

Масса фотона: m = . Фотон лишен массы покоя, т.е. он не существует в состоянии покоя и при рождении сразу имеет скорость с.

Импульс фотона: p = mc = = . Направлен импульс фотона по световому лучу.

Гипотеза де Броля. Длина волны де Бройля: = .

Задание на дом:

Выполнить конспект урока в тетради, используя краткую теорию урока.

Фото работ (с указанием даты и номера урока) прислать на электронную почту: helenkha18@ mail.ru

Уровни учебных достижений	Оценка	Критерии оценивания учебных достижений
Недостаточный		Отсутствует ответ на вопрос, задание и т.д.
Начальный		Ученик (ученица) показывает непонимание основного содержания учебного материала или допускает существенные ошибки, которые не может исправить при наводящих вопросах учителя.
Средний		Ученик (ученица) с помощью учителя описывает явление или его части без объяснений соответствующих причин, называет физические явления, различает буквенные обозначения отдельных физических величин, знает единицы измерения отдельных физических величин и формулы из темы, которая изучается.
Достаточный		Ученик (ученица) может объяснять физические явления, исправлять допущенные неточности, обнаруживает знание и понимание основных положений (законов, понятий, формул, теорий), дает полный и правильный ответ; материал излагает в логической последовательности, при этом допускает две-три несущественные ошибки, исправляет ошибки по требованию учителя.
Высокий		Ученик (ученица) свободно владеет изученным материалом, умело использует физическую терминологию, умеет обрабатывать научную информацию: находить новые факты, явления, идеи, самостоятельно использовать их в соответствии с поставленной целью, дает самостоятельно полный и правильный ответ; материал излагает в логической последовательности, литературным языком; при этом допускает одну-две несущественные ошибки, которые самостоятельно исправляет в ходе ответа.