panfilova fotoeffekt

Фотоэффект.
Законы фотоэффекта
Панфилова Т.Л.,
учитель физики
МОУ СОШ №88
г.Ярославля
История открытия
В 1839 г. французский
учёный Александр
Эдмонд Беккерель
наблюдал
фотогальванический
эффект на границе
металлического электрода
и жидкости (электролите).
Проводя опыты по
исследованию
электромагнитных волн в 1887
г., немецкий физик Генрих
Герц заметил, что заряженный
конденсатор разряжается
гораздо быстрее, если осветить
его пластины
ультрафиолетовым излучением.
Фотоэффект — это явление испускания
электронов веществом под действием света.
История открытия
1898-1900 – опыты Александра Григорьевича Столетова
по детальному изучению фотоэффекта
Наибольший эффект оказывали ультрафиолетовые лучи. И чем больше их было
в спектре, тем сильнее оказывалось воздействие света.
Столетов обнаружил, что под действием света освобождаются только
отрицательные заряды.
Сила тока, возникающего под действием света, прямо пропорциональна его
интенсивности.
Катод изготавливали из различных металлов. Наиболее чувствительными к
свету оказались такие металлы, как алюминий, медь, цинк, серебро, никель.
Вольт-амперная характеристика
1 закон фотоэффекта
При фиксированной частоте
падающего света фототок
насыщения пропорционален
падающему световому потоку
( при ν = const Iнас ~ Ф)
2 закон фотоэффекта
Максимальная кинетическая
энергия фотоэлектронов
(начальная скорость Vmax
фотоэлектронов) линейно
растет с частотой света ν и не
зависит от интенсивности
падающего света (от Ф).
3 закон фотоэффекта
Для каждого вещества существует красная
граница фотоэффекта, то есть минимальная
частота света νmin (или максимальная длина
волны λmax), при которой ещё возможен
фотоэффект, и если ν˂ νmin, то фотоэффект уже
не происходит.
Уравнение Эйнштейна для
фотоэффекта
Физический смысл закона: закон сохранения
энергии в применении к фотоэффекту
Решение задач
№ 1135
При облучении алюминиевой пластины фотоэффект начинается при
наименьшей частоте 1,03 ПГЦ. Найдите работу выхода электронов из
алюминия (в эВ)
А-?
ν min=1,03ПГц=1,03×1015 Гц
h = 4,136·10–15 эВ·с.
А= 4,136·10–15× 1,03×1015 =4,26 (эВ)
Ответ: 4,26 эВ
Решение задач
№1137
Найти красную границу фотоэффекта для калия
ν min -?
А=2,2эВ
h = 4,136·10–15 эВ·с.
ν min =2,2: (4,136·10–15 ) =0,5×1015 (Гц)
Ответ: 0,5 ПГц
Решение задач
№1138
Возникнет ли фотоэффект в цинке под действием облучения, имеющего
длину волны 450 нм?
ν min -?
А=4,2эВ=4,2×1,6×10-19 Дж
h = 6,62·10–34 Дж·с.
= 295 нм˂450нм
фотоэффект наблюдаться не будет
Ответ: не будет
Решение задач
№1140.
Какую максимальную кинетическую энергию имеют фотоэлектроны при
облучении железа светом с длиной волны 200 нм? Красная граница
фотоэффекта для железа 288 нм.
Ек -?
h = 6,62·10–34 Дж·с.
= 288 нм
=200 нм
Ответ:1.88 эВ
и
Виды фотоэффекта
внешний
явление вырывания светом
электронов с поверхности
металла
внутренний
явление передачи фотоном своей
энергии отдельному электрону
атомной оболочки или нуклону
ядра атома. Необходимые
условия: частица должна быть
связанной, и энергия фотона
должна превышать ее энергию
связи. Внутренний фотоэффект
может происходить в
полупроводниках и диэлектриках
(и в металлах тоже).
Нобелевские лауреаты
1921 год
ALBERT EINSTEIN for his
services to Theoretical Physics,
and especially for his discovery of
the law of the photoelectric effect.
("за его вклад в теоретическую
физику и, особенно, за его
открытие закона фотоэффекта")
1923 год
ROBERT ANDREWS MILLIKAN for
his work on the elementary charge of
electricity and on the photoelectric effect.
("за его работы по элементарному
электрическому заряду и
фотоэлектрическому эффекту")
Самостоятельная работа
1 вариант
• 1134
• 1141
• 1143
2 вариант
• 1135
• 1142
• 1144