Сапронова Галина Николаевна

Тема : Решение задач по теме: Фотоэффект .

Цели урока:

Образовательная: обеспечить закрепление изученного материала и продолжить формирование понятия фотоэффекта.
Оформление : урок сопровождается показом презентации.
Ход урока.
Организационный этапМы знаем, что физика – наука о природе. Вспомним Ф.И.Тютчева:
Не то, что мните вы, природа:
Не слепок, не бездушен лик, -
В ней есть душа, в ней есть свобода.
В ней есть любовь, в ней есть язык.
Да, у природы есть свой язык, и мы должны его понимать. На каждом уроке физики, при изучении любого явления мы учимся этому языку.
На предыдущих уроках мы познакомились с вами с «азбукой» квантовой физики и сегодня продолжим «читать» книгу природ
Энергией» hv» снабжен,
Летит к нам квант, то бишь фотон.
Его хватает электрон,
И … до свидания, дом родной!

Это четверостишие бывшего выпускника нашей школы Кодышева Н.
О чем в нем идет речь? Расшифруйте его физический смысл.
1.Фронтальный опрос
Путь познания природы таков: открытие – исследование – объяснение. При изучении нашей темы этим этапам можно сопоставить три даты : 1887—1890 –1905 г.г. С именами каких ученых можно связать каждый этап? Какое значение имели их работы для квантовой физики?
Ответ:
1887 г.—Генрих Герц открыл явление фотоэффекта.
1890 г.—Александр Григорьевич Столетов установил
количественные закономерности фотоэффекта.
1905 г.—Альберт Эйнштейн обосновал квантовую природу фотоэффекта и все его закономерности.
Что называют фотоэффектом?
В чем состоит экспериментальное исследование, проведенное А.Г. Столетовым? Сформулируйте законы фотоэффекта.Найдите, какие именно ( по номерам) из перечисленных А.Г.Столетовым результатов опыта превратились в известные нам законы фотоэффекта.а) фотоэффект безынерционен ( №1. Разряжающее действие лучей обнаруживается даже при весьма кратковременном освещении, причем между моментом освещения и моментом соответственно разряда не протекает заметного времени.);
б) сила тока прямо пропорциональна энергии световой волны (№2. Разряжающее действие… пропорционально энергии лучей, падающих на разряжаемую поверхность.);
в) существует «красная граница фотоэффекта» (№3. Разряжающим действием обладают… если не исключительно, то с громадным превосходством перед прочими, лучи самой преломляемости, недостающие в солнечном спектре ( 295*10 мм). Чем спектр обильнее такими лучами, тем сильнее действие.
Какой из законов не мог быть установлен А.Г.Столетовым. Почему?
Найдите ошибку в следующем утверждении: « Чем больше освещенность, тем большая энергия передается отдельным электронам вещества. Чем большая энергия передается электронам, тем больше должна быть при вылете их кинетическая энергия. Это значит, что кинетическая энергия электронов должна зависеть от интенсивности света».
Какое напряжение называется задерживающим?
На что расходуется энергия фотонов при фотоэффекте?
В чем сущность гипотезы Эйнштейна в теории фотоэффекта?
Что такое фотон?
Что такое красная граница фотоэффекта?

2. Решите задачу:
Никогда не знаешь, что может тебе пригодиться в жизни! Убедимся в этом, решив следующую задачу :

«Дверь имела хитроумное устройство: при попытке постороннего её открыть, ультрафиолетовая лампа с длиной волны 0.1 мкм освещала вольфрамовую пластинку фотоэлемента. Вырванные электроны замыкали электрическую цепь, которая открывала шлюз. В коридор устремлялась вода, кишащая пиявками, крокодилами, пираньями и акулами. Джеймс Бонд, агент 007, вдруг вспомнил, что в детстве мама говорила ему: - Запомни, сынок, работа выхода электронов из вольфрама 4,5 эВ! –Зачем это мне, мама? - Удивлялся маленький Джеймсик. – Никогда не знаешь, что может пригодиться тебе в жизни, - отвечала мама. Тогда он быстро произвел вычисления и подключил к фотоэлементу источник постоянного тока, дающий на его зажимах напряжение в 7,95 В, потянул за ручку двери и …»
Какие же вычисления произвел Джеймс Бонд? Что, в итоге, произошло?
3. Решение графических задач:

Используя системы координат, постройте:

1). График зависимости I от Р.

2).График зависимости кинетической энергии электронов от частоты излучения.

4. Обобщение теории Эйнштейна с помощью решения задач на фотоэффект .
5. Домашнее задание:
В стихотворении А.С.Пушкина читаем «… гений, парадоксов друг». Знаете ли вы что такое парадокс? Парадокс – это неожиданное явление, не соответствующее обычным представлениям. Дома просмотрите § учебника, стр. , и найдите, в чем парадокс фотоэффекта.
Ответ: парадокс состоит в том, что при увеличении потока падающего света заданной длины волны не происходит увеличения скорости фотоэлектронов, а свет длиной меньшей порогового значения вообще не может выбить из металла электроны независимо от мощности светового потока.
Решить задачи: КИМ для подготовки к ЕГЭ. Раздел «Квантовая механика»

6. Работа с тестом
В заключение урока учитель подводит итоги. На уроке были разобраны задачи по теме "Фотоэффект" разного уровня, что соответствует содержанию заданий ЕГЭ по этой тематике.