Фотоефект. Закони фотоефекту
11 клас Мета онлайн уроку: формувати уявлення під час очного або дистанційного навчання про фотоефект, досліди Столєтова, закони фотоефекту на основі квантових уявлень; формувати в онлайн режимі знання учнів про практичне застосування явища фотоефекту
О. Г. Столєтов
Актуалізація опорних знань. Перевірка знань
Дистанційне Навчання З Фізики цікавиться
Сьогодні кожен зможе відповісти на дане важливе питання.
На даний момент потужність сонячної енергетики зростає більш ніж на 100 ГВт щорічно. Загальна потужність сонячних електростанцій України – близько 5 ГВт (на 2019 р.).
Фронтальна бесіда
При дистанційному навчанні відповідаємо письмово.
1. Як обчислити енергію кванта?
2. Яке значення має стала Планка?
Вивчення нового матеріалу «Фотоефект. Закони фотоефекту»
Опрацьовуємо очно або дистанційно параграф «Фотоефект. Закони фотоефекту» §34 за підручником «Фізика 11 клас, В. Г. Бар’яхтар, С. О. Довгий». Пишемо конспект.
При дистанційному навчання розпочати варто з узагальнюючого відео-пояснення по даній темі.
Явище взаємодії світла з речовиною, яке супроводжується випромінюванням (емісією) електронів, називають фотоефектом.
Розрізняють зовнішній та внутрішній фотоефект.
При зовнішньому фотоефекті фотоелектрони вилітають за межі тіла, при внутрішньому – лишаються всередині.
Дослід Столєтова
Олександр Григорович Столєтов (1839–1896)
Переглянути дослід Столєтова можна через відповідну симуляцію.
Зовнішній фотоефект
Фотострум – фотогенерація та рух зарядів між двома електродами, що є результатом фотопроцесів, індукованих поглиненим світлом.
Найбільше значення сили фотоструму називають силою струму насичення Iн:
де qmax — заряд, перенесений фотоелектронами за час t; N — кількість «вибитих» електронів; e — модуль заряду електрона.
де m — маса електрона; vmax — максимальна початкова швидкість фотоелектрона.
Робота виходу Aвих — це фізична величина, що характеризує метал і дорівнює енергії, яку треба передати електрону для того, щоб він зміг подолати сили, які утримують його на поверхні цього металу.
Рівняння Ейнштейна для зовнішнього фотоефекту:
Робота виходу електронів із поверхні деяких металів (1 еВ=1, 6·10-19 Дж)
Закони зовнішнього фотоефекту
Перший закон. Кількість фотоелектронів, яку випромінює катод за одиницю часу, прямо пропорційна інтенсивності світла.
Другий закон. Максимальна початкова швидкість фотоелектронів збільшується зі збільшенням частоти падаючого світла і не залежить від інтенсивності світла.
Третій закон. Для кожної речовини існує максимальна довжина світлової хвилі λmax=λчерв (червона межа фотоефекту), за якої починається фотоефект. Опромінення речовини світловими хвилями більшої довжини фотоефекту не викликає. Якщо hνвих то електрони не вилітатимуть із речовини.
Застосування фотоефекту
Фотоефект використовують у різних датчиках для систем керування і безпеки. На сьогодні основна галузь використання внутрішнього фотоефекту — виробництво сонячних батарей.
Закріплення набутих знань
Пройдемо інтерактивний тест онлайн уроку «Фотоефект. Закони фотоефекту», побудований на основі контрольних запитань параграфа та додаткових завдань, для остаточного закріплення поданого матеріалу.
Тест "Фотоефект. Закони фотоефекту"
Розв’язування задач
Розглянемо задачу з п. 5 «Учимося розв’язувати задачі» з підручника на сторінці 195 та проаналізуємо розв’язок.
Задача
Цинкова пластина освітлюється монохроматичним світлом із довжиною хвилі 300 нм. Якого максимального потенціалу набуде пластина? Червона межа фотоефекту для цинку λmax=332 нм.
Домашнє завдання
Вправи до онлайн уроку «Фотоефект. Закони фотоефекту», які вкаже ваш учитель фізики.
Наприклад, Вправа 34, завдання 1, 2, 6 за підручником «Фізика 11 клас, В. Г. Бар’яхтар, С. О. Довгий».
