Теория фотоэффекта
учебно-методический материал по физике (11 класс) по теме

Учитель

Ведущая деятельность учащихся

(на протяжении всего урока ведут записи в тетрадях согласно плану урока)

Сообщает тему: «Объяснение фотоэффекта и законов Столетова на основе квантовых представлений о свете».

План урока:

1. Повторение законов фотоэффекта и теории Планка.

2. Изучение нового материала.

3. Закрепление.

4. Самостоятельная работа.

5. Инструктаж по домашнему заданию.

Записывая, знакомятся с планом.

3 этап.

Фронтальная проверка домашнего задания.

Провожу фронтальный опрос:

1. Что такое - фотоэффект, законы фотоэффекта.

Ответы учащихся:

Фотоэффект – это вырывание электронов из вещества.

1 закон: Фототок насыщения прямопропорционален падающему световому потоку.

2 закон: Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов растёт с частотой света и не зависит от его интенсивности.

4 этап. Этап подготовки учащихся к активному и сознательному усвоению нового материала. 

Вопрос классу: какой закон фотоэффекта не мог быть объяснён на основе электродинамики Максвелла?

Учитель предлагает повторить теорию Планка.

Ответ учащихся: Второй закон Столетова.

Учащиеся: Свет имеет прерывистую структуру и поглощается отдельными порциями Е= hv – энергия каждой порции.

5 этап. Усвоение новых знаний.

Даю теорию фотоэффекта на основе теории Планка и уравнения Эйнштейна. А именно: энергия порции света Е= hv идёт на совершение работы, которую нужно затратить для извлечения электронов из металла и на сообщение ему кинетической энергии hv=A+mv2/2. Далее ставлю классу проблемный вопрос: Почему в опыте по фотоэффекту, наблюдаемому нами с помощью электрической дуги и электрометра на электрометр ставилась именно цинковая пластинка, а (скажем) не медная? Предлагаю учащимся вспомнить строение вещества, самостоятельную работу по учебнику (с.261).

Учащиеся: делают записи в тетрадях.

6 этап. Самостоятельная работа учащихся с учебником.

Изучая материал самостоятельно, анализируя уравнение Эйнштейна, учащиеся делают выводы:

Если частота падающего света v меньше vмин, (границы фотоэффекта для данного вещества), то фотоэффект не наблюдается. Фотоэффект будет при v больше vмин. Если v = vмин, то электрон вырвется, но не полетит.

Вещество состоит из атомов и молекул, которые взаимодействуют между собой, и поэтому работа выхода (по вырыванию электронов) у разных веществ разная.

Работа выхода у цинка меньше, чем у меди, электроны из цинка вырываются светом меньшей частоты, поэтому фотоэффект для цинка возможен в большом диапазоне частот спектра.

7 этап. Закрепление учащимися изученного материала. Самостоятельная работа.

Решают задачи в рабочих тетрадях (приложение 1).

8 этап. Инструктаж по выполнению домашнего задания.

Дома – §87. Повторить законы фотоэффекта. §87- обратить внимание на физический смысл уравнения Эйнштейна и III закон фотоэффекта. Задачи № 3 и 4 из упр. 12 учебника 11 класса.

Попросить учащихся прочитать задачи, наметить пути их решения.

Записывают домашнее задание в тетрадь, делают пометки.

9 этап. Подведение итогов урока.

Итак, мы теперь знаем не только - что такое фотоэффект, его законы, но и можем объяснить их с точки зрения квантовой природы света. Этот материал интересный и важный с той точки зрения, что нашёл широкое применение (как и многие открытия в жизни человека) в автоматике, телемеханике, без которых немыслим современный прогресс. Далее: оцениваю наиболее активных на уроке учащихся.