Конспект урока по физике на тему "Закон фотоэффекта. Применение фотоэффекта" 11 класс

Конспект изучения нового материала, с применением новых технологий обучения, с проведением самостоятельной работы в ачестве закрепления изученного.

Вы уже знаете о суперспособностях современного учителя?

Тратить минимум сил на подготовку и проведение уроков.

Быстро и объективно проверять знания учащихся.

Сделать изучение нового материала максимально понятным.

Избавить себя от подбора заданий и их проверки после уроков.

Наладить дисциплину на своих уроках.

Получить возможность работать творчески.

=> ПОЛУЧИТЬ СУПЕРСПОСОБНОСТИ УЧИТЕЛЯ <=

Просмотр содержимого документа
«Конспект урока по физике на тему "Закон фотоэффекта. Применение фотоэффекта" 11 класс»

КОНСПЕКТ УРОКА ПО ТЕМЕ:

«ФОТОЭФФЕКТ. ПРИМЕНЕНИЕ ФОТОЭФФЕКТА».

Цели 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.
Учить анализировать и делать выводы.
Учить культуре письма.

ХОД УРОКА:

1) Орг.момент

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.

h·v

E_k h·v

При условии h∙vA_Bэлектрон 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: E_k=h∙v -A_B, то энергия фотона определяется уравнение Эйнштейна:

h∙v =A_B+mV²/2

h∙v-энергия фотона

А_В-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 учебникезаконы:

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:

hѴA_В

Ѵ - предельная частота, которую называют красной границей фотоэффекта

Ѵ = А_В/h V=c/ʎ = ʎ_max= hc/A_B

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=A_B+mV²/2

A_B=hV_min

A_B=hc/ʎ_max

hV=hc/ʎ

c=3∙10⁸м/с- скорость света m_e=9,11∙10^-31 кг-масса электрона

Пожалуйста, задавайте вопросы, если нет, то приступаем к решению задач.

Кто решит задачи подходит, и проверяет правильность решения с помощью конверта «Проверь себя».

И так с самостоятельной работой вы все хорошо справились. Подведем итог.

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^-19Дж. Какова длина волны света, вызывающего фотоэффект, если работа выхода равна 2,88∙10^-19Дж?

2-Вариант

1) Определите красную границу фотоэффекта для камня, если работа выхода равна 3,2∙40^-19Дж.(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^-19Дж (m_e=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.