Фотоэффект
план-конспект урока по физике (11 класс) на тему
Предварительный просмотр:
Урок по физике в 11 классе
«Теория фотоэффекта»
Разработала и провела: учитель физики Голоунина В. В., 1 квалификационная категория.
«Радость видеть и понимать – есть самый прекрасный дар природы»
А. Эйнштейн
Цель урока:
- Показать, что законы фотоэффекта являются следствием уравнения Эйнштейна.
- Сформулировать у учащихся знания уравнения Эйнштейна в применении для красной границы фотоэффекта.
- Сформулировать физический смысл понятий: квант, фотон, красная граница фотоэффекта.
- Научиться пользоваться уравнением Эйнштейна при решении задач, при этом развивать сообразительность и вычислительные навыки.
- Раскрыть значение этапов цикла познания природы и убедится в не уничтожимости материи и движения.
- Показать диалектический характер физического познания.
- Учить анализировать и делать выводы.
- Учить культуре письма.
Оборудование:
- Опорный конспект-таблица.
- Карточки с задачами-3 уровня сложности.
- Конверт "Проверь себя"
- Контракт.
- Учебник, тетрадь.
Ход урока:
1) Орг.момент
- условия игры, установка класса на игру
- Сегодня у нас немного необычный урок, деловая игра "урок-контракт". Этим уроком хочется показать и узнать вашу готовность к жизни через 4 месяца вы заканчиваете школу, и перед вами широкая дорога в большую жизнь. Она бывает, жестока, страшна, серьезна и необъяснима. И главное что вам нужно для решения всех проблем - это способность правильно оценить свои возможности, свои знания и умения, свою компетентность в решении той или иной проблемы. Необходимо научится составлять договоры-контракты с представителями организаций, фирм, объединений. Необходимо строго соблюдать условия контракта в дальнейшей работе. И сегодня я предлагаю такой договор-контракт при изучении нового материала по теме "Теория фотоэффекта". Договоры-контракты у вас на столе. Прошу внимательно прочитайте контракт и ручкой внесите свою фамилию, оценку и подпись. После чего я соберу контракты и составлю протокол.
2) Объяснение нового материала:
Тема нашего урока: "Теория фотоэффекта"
Целью нашего урока - решить проблему количественной зависимости законов фотоэффекта, т.е объяснить из чего складывается энергия одного фотона.
Объяснение основных законов фотоэффекта было дано А.Эйнштейном в 1905 году. Гипотезу М.Планка об излучении и поглощении света атомами в виде отдельных порций-квантов-с энергией, пропорциональной частоте света E=h·v . Эйнштейн дополнил предположением о дискретности, локализации этих квантов в пространстве. Явлением фотоэффекта экспериментально доказано, что свет имеет прерывистую структуру. Излученная порция световой энергии E=h ·v сохраняет свою индивидуальность и поглощается веществом только вся целиком. На основании закона сохранения энергии. Свет-это поток особых частиц фотонов. Энергия каждого фотона определяется формулой E=h·v, h=6,63· 10-34 Дж· с. На основе представлений о фотоне как частице, явление фотоэффекта получает простое объяснение. Поглощая один фотон, электрон внутри фотокатода увеличивает свою энергию на значение энергии фотона h·v.
При условии h∙v>AB электрон может покинуть фотокатод. Если на пути к поверхности фотокатода этот электрон не растратит часть полученной от фотона энергии во взаимодействиях с электронами других атомов, то он выйдет из фотокатода с кинетической энергией: Ek=h∙v -AB , то энергия фотона определяется уравнение Эйнштейна:
h∙v =AB+mV2/2
h∙v-энергия фотона
АВ-работа которую нужно совершить для извлечения электрона из металла.
mV2/2-кинетическая энергия электрона.
Энергия одного фотона тратится на работу по выходу электрона из вещества и придания ему кинетической энергии.
Это уравнение объясняет законы фотоэффекта:
1)Интенсивность света пропорциональна числу квантов энергии в световом пучке и поэтому определяет число электронов, выраженных из металла.
2)Скорость электронов зависит от частоты света и работы выхода, зависящей от рода металла и составления его поверхности.
Металл | Ав,вэВ |
натрий Na | 2,28 |
Алюминий Al | 4,08 |
Свинец Pt | 4,14 |
Цинк Zn | 4,31 |
Железо Fe | 4,5 |
Медь Cu | 4,7 |
Серебро Ag | 4,73 |
В учебнике законы:
1) Количество электронов вырываемых светом с поверхности металла за 1 секунду, прямо пропорционально поглощаемой за это время энергии световой волны
2) Скорость вырываемых электронов пропорционально частоте падающего излучения, не зависит от его интенсивности.
Для каждого вещества фотоэффект наблюдается лишь в том случае, если частота света больше минимального значения Ѵ ( νmin). Ведь чтобы вырвать электрон из металла даже без сообщения ему кинетической энергией нужно совершить работу выхода. Значит, энергия кванта должна быть больше этой работы:
hѴ>AВ
Ѵ - предельная частота, которую называют красной границей фотоэффекта
Ѵ = АВ/h
V=c/ʎ => ʎmax= hc/AB
Пользуясь, уравнением Эйнштейна можно найти постоянную Планка, для этого экспериментально определить частоту, работу выхода и измерить кинетическую энергию.
Теоретические данные постоянной Планка совпали с практическими расчетами.
А это подтвердило, правильность предположения о прерывистом характере излучения и поглощения света веществом.
Уравнение Эйнштейна объясняет основные закономерности фотоэффекта.
За открытие законов фотоэффекта Эйнштейн в 1921 году получил Нобелевскую премию.
Я материал изложила весь. Обращаю внимание на формулы :
h v=AB+mV2/2
AB=hVmin
AB=hc/ʎmax
hV=hc/ʎ
c=3∙108 м/с- скорость света
me=9,11∙10-31 кг-масса электрона
Пожалуйста, задавайте вопросы, если нет, то приступаем к решению задач.
Кто решит задачи подходит к кафедре, и проверяет правильность решения с помощью конверта «Проверь себя».
И так с самостоятельной работой вы все хорошо справились. Подведем итог, Согласно заполненного протокола результат следующий…
4) Д/З §67,С.172-№4,5(п)
Самостоятельная работа (решение задач)
1-Вариант
1) Найдите работу выхода электрона из металла, если фотоэффект начинается при частоте падающего света 6,4∙1014Гц.
2) Электрон выходит из цезия с кинетической энергией 3,2∙10-19 Дж. Какова длина волны света, вызывающего фотоэффект, если работа выхода равна 2,88∙10-19 Дж?
2-Вариант
1) Определите красную границу фотоэффекта для камня, если работа выхода равна 3,2∙40-19 Дж.(Выразить длину волны).
2) Какой частоты свет следует направить на поверхность платины, чтобы максимальная скорость фотоэлектронов была равно 3000 км/с? Работа выхода электронов из платины равна 1∙10-19 Дж (me=9,11∙10-31 кг).
3-Вариант
1) Найдите наибольшую длину световой волны, при которой начинается фотоэффект для цезия, платины? Работа выхода электрона соответственно равны 1,9 эВ и 6,3 эВ (1эВ=1,6∙10-19 Дж).
2) Найдите скорость фотоэлектронов, вылетевших из цинка, при освещении его ультрафиолетовым светом с длиной волны 300 нм, если работа выхода электрона из цинка равна 6,4∙10-19 Дж.
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
![](/sites/default/files/pictures/2021/01/17/picture-63920-1610887365.jpg)
Тема урока: Фотоэффект. Теория фотоэффекта.
План - конспект урока по теме: Фотоэффект. Теория фотоэффекта. 11 класс....
Тема: Фотоэффект. Теория фотоэффекта
Сформировать у учащихся представление о фотоэффекте, изучить его законы, рассмотреть выполнение закона сохранения энергии в фотоэффекте....
Презентация к уроку физики в 11 классе по теме"Фотоэффект.Теория фотоэффекта"
Явление фотоэффекта имеет огромную праетическую значимость.Мы говорим о звуковом кино,освещении улиц.метро и др.Применение ИКТ в образовательном процессе позволяет расширить рамки урока,активизи...
"Фотоэффект.Законы фотоэффекта".(урок с использованием ЦОР).
Сценарий расширяет границы учебника.Знакомит ребят с биографиями ученых благодаря которым явление фотоэффекта нашло широчайшее применение.В ходе урока используерся интерактивная модель(Открытая физика...
![](/sites/default/files/pictures/2011/10/16/picture-24797.jpg)
ПЛАН-КОНСПЕКТ УРОКА План-конспект урока в 11 классе «Фотоэффект. Применение фотоэффекта.»
Урок с использованием ЭОР. В изучении нового материала используется информационный модуль "Фотоэффект" для базового уровня старшей школы. В практический модуль входи...
Методическая разработка открытого урока по физике на тему: «Фотоэффект. Законы фотоэффекта».
Темаурока: «Фотоэффект. Законы фотоэффекта».Раздел «Квантовая Физика».Цель урока: обучающиеся должны иметь представление о явлении фотоэффекта, знать зак...
Методическая разработка открытого урока по физике на тему: «Фотоэффект. Законы фотоэффекта».
Темаурока: «Фотоэффект. Законы фотоэффекта».Раздел «Квантовая Физика».Цель урока: обучающиеся должны иметь представление о явлении фотоэффекта, знать зак...