Презентация по физике по теме Фотоэффект

Фотоэффект Выполнила: Махнёва Екатерина Учитель Афанасьева Анна Павловна

Установка Столетова В 1888–1890 годах фотоэффект экспериментально исследован А. Г. Столетовым. Схема экспериментальной установки для исследования фотоэффекта.

Благодаря этой рекламе сайт может продолжать свое существование, спасибо за просмотр.

Схема экспериментальной установки для изучения фотоэффекта

Фотоэффект- это явление испускания электронов с поверхности металла под действием света. Т.е. свет выбивает (вырывает) электроны из металла

Идея Эйнштейна (1905 г.) Свет имеет прерывистую дискретную структуру. Электромагнитная волна состоит из отдельных порций – квантов, впоследствии названных фотонами. Квант поглощается электроном целиком. Энергия кванта передается электрону. (Один фотон выбивает один электрон.) Энергия каждого фотона определяется формулой Планка W = E = hν, где h – постоянная Планка.

На основании закона сохранения энергии: Смысл уравнения Эйнштейна: энергия кванта тратится на работу выхода электрона из металла и сообщение электрону кинетической энергии. В этом уравнении: ν - частота падающего света, m - масса электрона (фотоэлектрона), υ - скорость электрона, h - постоянная Планка, A - работа выхода электронов из металла. Уравнение Эйнштейна

Работа выхода Работа выхода - это характеристика материала. Она показывает, какую работу должен совершить электрон, чтобы преодолеть поверхностную разность потенциалов и выйти за пределы металла. Работа выхода обычно измеряется в электронвольтах (эВ).

Определение постоянной Планка Как следует из уравнения Эйнштейна, тангенс угла наклона прямой, выражающей зависимость запирающего потенциала Uз от частоты ν, равен отношению постоянной Планка h к заряду электрона e: Это позволяет экспериментально определить значение постоянной Планка. Такие измерения были выполнены Р. Милликеном (1914 г.) и дали хорошее согласие со значением, найденным Планком.

Виды фотоэффекта: внешний фотоэффект – испускание электронов под действием света (фотоэлектронная эмиссия), излучения и др., внутренний фотоэффект – увеличение электропроводности полупроводников или диэлектриков под действием света (фотопроводимость), вентильный фотоэффект – возбуждение светом электродвижущей силы на границе между металлом и полупроводником или между разнородными полупроводниками. Фотоионизацию газов иногда также называют  фотоэффектом.

Внешний фотоэффект Опыт Г. Герца (1888 г.): при облучении ультрафиолетовыми лучами электродов, находящихся под высоким напряжением, разряд возникает при большем расстоянии между электродами, чем без облучения.

1 закон фотоэффекта Фототок насыщения пропорционален световому потоку, падающему на металл Iн ~ Ф Кривая 2 соответствует большей интенсивности светового потока Зависимость силы фототока от приложенного напряжения

2 закон фотоэффекта Кинетическая энергия фотоэлектронов не зависит от интенсивности падающего света, а зависит от его частоты. Зависимость запирающего потенциала Uз от частоты ν падающего света.

3 закон фотоэффекта Для каждого вещества существует определенное значение частоты n0 , называемое красной границей фотоэффекта. Фотоэффект имеет место только при частотах n >, n0. Если же n <, n0 , то фотоэффект не происходит при любой интенсивности света. Фотоэффект безинерциален.

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. Т.к. длина волны больше у красного цвета, то максимальную длину волны (минимальную частоту), при которой еще наблюдается фотоэффект, назвали красной границей фотоэффекта.

Наблюдение фотоэффекта: Цинковую пластину, соединенную с электроскопом, заряжают отрицательно и облучают ультрафиолетовым светом. Она быстро разряжается. Если же ее зарядить положительно, то заряд пластины не изменится.

Наблюдение фотоэффекта: 2. Ультрафиолетовые лучи, проходящие через сетчатый положительный электрод, попадают на отрицательно заряженную цинковую пластину и выбивают из нее электроны, которые устремляются к сетке, создавая фототок, регистрируемый чувствительным гальванометром.

Применение фотоэффекта фотоумножитель фотоэлемент

Применение фотоэффекта Фотоэффект широко применяется в технике…

в фотографии… черно-белое фото негатив сепия

в медицине…

Со дня открытия фотоэффекта прошло уже более ста лет, но его применение все так же актуально. Сегодня применение фотоэффекта широко распространено в повседневной жизни, что свидетельствует о подлинной важности открытия Столетова. Урок проведён 16.01.2016 г.