Фотоэффект(1)

Фотоэффект.
13.3.2007
Районный семинар заместителей директоров по УВР.
Цель: Изучить явление фотоэффекта. Расширить мировоззрение учащихся.
Развивать
навыки самостоятельной работы. 
Оборудование: Плакат «Опыт Столетова А.С.. Магнитная доска. CD-R «Физика в
картинках». Компьютер.
Фронтальный опрос: Что такое оптика? Какие две теории о свете вы знаете?
Сформулировать принцип Гюйгенса. Какие явления объясняются волновой теорией?
Да, волновая теория объясняет интерференцию и дифракцию. А что происходит когда свет падает
на тело? Вспомните кота на солнышке. (Греется). А волновая теория этого не объясняет.
Новая тема: Планк, немецкий физик теоретик, предположил, что при взаимодействии света с телом свет ведёт себя как поток частиц, корпускул. Излучении и поглощении света происходит порциями и энергия порции Е=h , где  частота световой волны; h-постоянная Планка.
h=6,62*10 34 Дж*с- энергия световой частицы за единицу времени. (в тетрадь).
Само явление поглощения веществом света изучал русский физик А.С.Столетов. Суть опыта в
следующем. (Схему плаката в тетрадь.) На катод в вакуумной трубке через прозрачное для света
окно падает свет. При этом в замкнутом контуре протекает ток,, который фиксируется
миллиамперметром, подаваемое на электроды напряжение регулируется потенциометром.
Фотоэффект- явление вырывания электронов из металла под действием света.
Наблюдается следующая вольт-амперная характеристика фототока.(в тетрадь перечертить ВАХ.
Фототок- ток возникший в связи со светом.) При отсутствии напряжения между анодом и
катодом всё равно ток есть. Поче-му? Среди электронов есть «шустрые», находящиеся ближе к
наружно поверхности катода, кото-рые могут покинуть катод. Для этого они используют энергию
падающего на катод света. Поки-нувшие катод электроны образуют электронное облако около
катода. У некоторых электронов энергия оказывается достаточной, чтобы долететь до анода. Вот и
получается, что даже при отсут-ствии напряжения между электродами имеет место ток в трубке.
Чтобы тока совсем не было нуж-но подать на электроды обратное напряжение (-U): на катод «+»,
на анод- «-«. И только при неко-тором значении обратного напряжения ток в трубке прекратиться.
Это U за п . Его значение находят из равенства работы электрического поля с кинетической
энергией фотоэлектронов: A  E; eU  mv2 . U  mv
. (В тетрадь)
2e
При увеличении прямого напряжения (на К «-«, на А «+») фототок растёт. Но начиная с некоторого значения U фототок перестает расти- достигает насыщения. Что это значит? Это значит,
что все электроны, которые «вышли» из катода под действием света достигают анода, а больше
электронам неоткуда взяться. Увеличение же напряжения приведёт к разрушению лампы. (А если
побольше света дать?) Ну а если увеличить энергию падающего света, то фототок увеличится, но
при некотором напряжении опять достигнет насыщения.
Явление фотоэффекта объяснил А.Эйнштейн. Энергия падающего на катод света идёт на
вырывание электронов из катода и сообщения им кинетической энергии. Есв  Авых  Е кин ;
2
2
h = Авых  mv2 . Работу выхода определяется из условия, что энергии света хватит только для
вырывания электронов из катода, но не достаточна для сообщения им кинетической энергии.
с
Aвых  h мин .  м ин -красная граница фотоэффекта ( мин  макс
,  м акс -красный свет). Явление фо2
тоэффекта подчиняется законам фотоэффекта: 1) Число вырванных фотоэлектронов зависит от
частоты света и не зависит от интенсивности падающего на катод света; 2) Максимальная скорость фотоэлектронов зависит от частоты падающего света.
Теперь, всё то, что я сказала вам посмотрите по компьютеру: «Физика в картинках»-Квантовая
физика- Фотоэффект. Посмотрите модель опыта, определите красную границу фотоэффекта,
запирающее напряжение для нескольких цветов света, определите ток насыщения, рассмотрите
содержание и выпишите в тетрадь то, что не успели записать за мной.
Дома: §§ 64, 65, 67, 69. Принести задачники.