УСІ УРОКИ ФІЗИКИ 11 клас
АКАДЕМІЧНИЙ РІВЕНЬ

2-й семестр

ЕЛЕКТРОДИНАМІКА

5. Хвильова й квантова оптика

УРОК 16/74

Тема. Розв'язування задач

 

Мета уроку: закріпити знання учнів про закони фотоефекту під час розв'язування конкретних задач.

Тип уроку: урок закріплення знань.

Контроль знань:

1. Явище фотоефекту.

2. Закони фотоефекту.

3. Застосування фотоефекту.

 

МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ

Засвоєнню теоретичного матеріалу про закони фотоефекту добре допомагають правильно організовані заняття з розв’язуванням відповідних задач. Залежно від рівня підготовки класу вчитель підбирає такі завдання, які повною мірою відповідають пізнавальним запитам учнів. Нижче наводимо орієнтовний набір якісних і розрахункових задач, з яких учитель може вибрати необхідні для цього уроку.

Дуже часто для вимірювання енергії заряджених частинок в атомній і ядерній фізиці застосовують одиницю, яку називають електрон-вольт:

1 електрон-вольт (1 еВ) — це енергія, якої набуває частинка із зарядом, що дорівнює заряду електрона (qe = 1,6 · 10-19 Кл), під час проходження різниці потенціалів в 1 В.

Якісні задачі

1. На що витрачають енергію, затрачувану в процесі здійснення роботи виходу електрона з металу?

2. Цинкова пластинка, заряджена негативно й приєднана до електрометра, освітлюється світлом електричної дуги. Чому стрілка електрометра спочатку повертається в нульове положення, а потім знову відхиляється?

3. Жовте світло, що падає на поверхню катода, спричиняє фотоефект. Чи обов’язково виникне фотоефект у разі освітлення катода синім світлом? жовтогарячим світлом?

4. У якого світла — червона чи зеленого — енергія фотона більше?

5. Порівняйте енергії фотонів видимого світла, інфрачервоного, ультрафіолетового й рентгенівського випромінювань.

 

Розрахункові задачі

1. Коли довжину хвилі випромінювання, що падає на катод фотоелемента, зменшили від λ1 = 500 нм до λ2 = 400 нм, максимальна швидкість фотоелектронів збільшилася в 2 рази. Визначте червону границю фотоефекту λmax для цього катода.

Розв'язання. Після зміни довжини хвилі випромінювання максимальна кінетична енергія фотоелектронів збільшилася в 4 рази. Відповідно до рівняння Ейнштейна для фотоефекту

image459

Виключаючи із цих рівнянь Ek1, знайдемо

Оскільки  одержуємо  Перевіривши одиниці величин і підставивши числові значення, знаходимо червону границю фотоефекту: 545 нм.

2. Визначте сталу Планка, якщо зі збільшенням частоти електромагнітного випромінювання в процесі фотоефекту на 1,21 · 1011 кГц затримувальний потенціал зріс на 0,5 В.

3. У разі освітлення поверхні деякого металу світлом частотою 5 · 1014 Гц вилітають фотоелектрони. Яка робота виходу електронів з металу, якщо максимальна кінетична енергія фото електронів 1,2 еВ?

4. На рисунку показана вольт-амперна характеристика вакуумного фотоелемента, на катод якого діє світло довжиною хвилі 450 нм. Знайдіть червону границю фотоефекту для цього катода.

 

 

Домашнє завдання

1. Підр.: § 23 (п. 1, 2).

2. Зб.:

Рів1 № 15.4; 15.6; 15.8; 15.12.

Рів2 № 15.21; 15.22; 15.23; 15.26.

Рів3 № 15.31, 15.36; 15.37.

3. Д: підготуватися до самостійної роботи № 12.

 

ЗАВДАННЯ ІЗ САМОСТІЙНОЇ РОБОТИ № 12 «КВАНТОВІ ВЛАСТИВОСТІ СВІТЛА. ЗАКОНИ ФОТОЕФЕКТУ»

Завдання 1 (1,5 бала)

Учень спостерігає явище дифракції світла, розглядаючи лампочку крізь капронову тканину.

А Лампочка випромінює світло окремими квантами.

Б Корпускулярна теорія пояснює дифракцію світла.

В Корпускулярні властивості світла проявляються тільки під час його поширення.

Г Хвильові властивості світла спостерігаються тільки під час фотоефекту.

Завдання 2 (2,5 бала)

Після освітлення катода вакуумного фотоелемента світлом з        катода вилітають фотоелектрони. Інтенсивність світлового потоку збільшили у 2 рази.

 

 

А Максимальна кінетична енергія фотоелектронів збільшилася.

Б Максимальна швидкість фотоелектронів збільшилася.

В Максимальна кінетична енергія фотоелектронів не залежить від частоти падаючого світла.

Г У фотоелементі світлова енергія перетворюється в енергію електричного струму.

Завдання 3 (3 бали)

Завдання 3 має на меті встановити відповідність (логічна пара). До кожного рядка, позначеного буквою, підберіть твердження, позначене цифрою.

А Фотоефект.

Б Перший закон фотоефекту.

В Другий закон фотоефекту.

Г Третій закон фотоефекту.

1 Максимальна кінетична енергія вирваних електронів лінійно зростає у разі збільшення частоти падаючого світла.

2 Явище фотоефекту практично безінерційне; інтенсивність фотоефекту залежить від роду металу й спектрального складу випромінювання.

3 Для кожної речовини існує мінімальна частота світла, названа червоною границею фотоефекту, нижче від якої фотоефект неможливий.

4 Виривання електронів з речовини під дією світла.

5 Кількість електронів, що вириваються світлом щомиті з поверхні металу, пропорційна поглиненій енергії світла.

Завдання 4 (5 балів)

Робота виходу електронів з деякого металу дорівнює 7,55 · 10-19 Дж. Визначте довжину хвилі червоної границі фотоефекту для цього металу. Що це за метал?






Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити

Віртуальна читальня освітніх матеріалів для студентів, вчителів, учнів та батьків.

Наш сайт не претендує на авторство розміщених матеріалів. Ми тільки конвертуємо у зручний формат матеріали з мережі Інтернет які знаходяться у відкритому доступі та надіслані нашими відвідувачами.

Всі матеріали на сайті доступні за ліцензією Creative Commons Attribution-Sharealike 3.0 Unported CC BY-SA 3.0 та GNU Free Documentation License (GFDL)

Якщо ви являєтесь володарем авторського права на будь-який розміщений у нас матеріал і маєте намір видалити його зверніться для узгодження до адміністратора сайту.

Дозволяється копіювати матеріали з обов'язковим гіпертекстовим посиланням на сайт, будьте вдячними ми приклали багато зусиль щоб привести інформацію у зручний вигляд.

© 2007-2019 Всі права на дизайн сайту належать С.Є.А.