Урок повторения Световые кванты

1.

2. Герц Генрих (1857-1894)

В 1886—87 гг. Герц впервые наблюдал и дал описание
внешнего фотоэффекта.

3. Александр Григорьевич Столетов (1839-1896)

Внешний фотоэффект был открыт в 1887 г. Г. Герцем, а
исследован детально в 1888-1890 гг. А. Г. Столетовым.

4. Макс Планк (1858-1947)

Гипотеза Планка — гипотеза, выдвинутая 14 декабря 1900 года
Максом Планком и заключающаяся в том, что при тепловом излучении
энергия испускается и поглощается не непрерывно, а отдельными
квантами (порциями). Каждая такая порция-квант имеет энергию Е,
пропорциональной частоте ν излучения:
где h или — коэффициент пропорциональности,
названный впоследствии постоянной Планка.
В 1918 г. Планк был удостоен Нобелевской
премии за открытие квантов энергии.
Позднее гипотеза Планка была подтверждена
экспериментально.
Выдвижение этой гипотезы считается
моментом рождения квантовой механики.

5. Альберт Эйнштейн (1879-1955)

Эйнштейн впервые ввел представление о частицах света
– фотонах.
Свет имеет прерывистую структуру
и поглощается отдельными
порциями – квантами – фотонами.
В 1905 году удостоен Нобелевской
премии по теории фотоэффекта.

6. Законы А.Г. Столетова

1. Число фотоэлектронов, вырываемых за 1 с с поверхности катода,
пропорционально интенсивности света, падающего на это вещество.
2. Кинетическая энергия фотоэлектронов не зависит от интенсивности
падающего света, а зависит линейно от его частоты.
3. Красная граница фотоэффекта зависит только от рода вещества катода.
4. Фотоэффект практически безынерционен, так как с момента облучения металла
светом до вылета электронов проходит время ≈ 10–9 с.

7. Теория фотоэффекта

mv 2
2
Теория фотоэффекта
Соотношение между задерживающим напряжением и
максимальной кинетической энергией фотоэлектронов:
где m – масса электрона, e – модуль заряда электрона.
Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта:
где А – работа выхода электронов из металла.
Уравнение получено в предположении, что каждый электрон
поглощает один фотон

8. Применение фотоэффекта

Полупроводниковые фотоэлементы.
Вакуумные фотоэлементы.

9. Применение фотоэффекта

10. Петр Николаевич Лебедев (1866-1912)

Впервые измерил давление света
на твердые тела и газы.
p = 4*10-6 Па

11. Луи де Бройль (1892-1987)

Согласно гипотезе де Бройля (1923 г.)
каждая материальная частица
обладает волновыми свойствами.
h
Б
p
В 1929 г. «за открытие волновой
природы электронов» Луи де
Бройль был удостоен Нобелевской
премии по физике.

12.

А1. Какой график соответствует зависимости
максимальной кинетической энергии
фотоэлектронов Е от частоты падающих на
вещество фотонов при фотоэффекте (рис.)?
1) 1
2) 2
3) 3
4) 4

13.

А2. При освещении катода вакуумного
фотоэлемента потоком монохроматического света
происходит освобождение фотоэлектронов. Как
изменится максимальная энергия вылетевших
фотоэлектронов при увеличении частоты
падающего света в 3 раза?
1) Увеличится в 3 раза
2) Не изменится
3) Увеличится более чем в 3 раза
4) Увеличится менее чем в 3 раза

14.

А3. Снимаются вольтамперные характеристики
вакуумного фотоэлемента. Максимальному числу
фотонов, падающих на фотокатод за единицу времени,
соответствует характеристика:
1) 1;
2) 2; 3)3; 4) 4; 5) не зависит от числа
фотонов.

15.

А4. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта
представляет собой применение к данному явлению:
1) закона сохранения импульса;
2) закона сохранения энергии;
3) закона преломления и отражения света;
4) закона сохранения заряда;
5) закона сохранения момента импульса.

16.

А5. Кинетическая энергия фотоэлектронов при
внешнем фотоэффекте увеличивается, если:
1) увеличивается работа выхода электронов из
металла;
2) уменьшается работа выхода электронов из металла;
3) уменьшается энергия кванта падающего света;
4) увеличивается интенсивность светового потока;
5) уменьшается интенсивность светового потока.

17.

С1. Чему равна красная граница фотоэффекта для
оксида бария?
1) 10,608 * 1015 Гц
2) 0,24 * 1015 Гц
3) 5,03 * 10-53 Гц
4) 0,24 * 10-53 Гц

18.

С2. Каков импульс фотона, энергия которого равна 3
эВ?
1)14,4 * 10-11 кг * м/с
3) 1,6 * 10-27 кг * м/с
2) 1,6 * 10-27 Дж
4) 14,4 * 10-27 кг * м/с

19.

С3. Энергия фотона, соответствующая красной
границе фотоэффекта для калия, равна 7,2 * 10-19 Дж.
Определите максимальную кинетическую энергию
фотоэлектронов, если на металл падает свет, энергия
фотонов которого равна 10-18 Дж.
1) 2,8 * 10-19 Дж
3) 1,72 * 10-18 Дж
2) 2) 0 Дж
4) 7,2 * 10-19 Дж

20. Доп. задание.

К какому виду следует отнести излучения, энергия
фотонов которых равна:
1) 4140 эВ
2) 2,07 эВ

21.

Домашнее задание: подготовить реферат на выбор
по заданной теме.