Фотоэффект

Слайд 1

Основополагающим вопросом в данной теме я выбрал, то когда и при каких обстоятельствах было открыто явление фотоэффекта и главное кем. Над проектом работали: Максимов Камил Хаджиахмедов Игорь Гужвин Сергей Власенко Алексей Фотоэффект

Слайд 2

Для начала разберемся что же такое фотоэффект. Фотоэффект – это явление вырывания электронов из вещества под действием света.

Слайд 3

Из истории фотоэффекта… 1887 год – немецкий физик Генрих Герц

Слайд 4

Второе открытие фотоэффекта 1888 год – немецкий ученый Вильгельм Гальвакс.

Слайд 5

Третье открытие фотоэффекта 1888 год – итальянец Аугусто Риги. Он же придумал первый фотоэлемент – прибор, преобразующий энергию света в электрический ток.

Слайд 6

Четвертое и окончательное открытие… 1888 год – русский ученый Александр Григорьевич Столетов. Он подверг фотоэффект тщательному эксперимен- тальному исследованию и установил законы фотоэффекта.

Слайд 7

Схема установки Столетова 1-й вариант опыта ! V Ток есть!

Слайд 8

Схема установки Столетова 1-й вариант опыта ! V Тока нет!

Слайд 9

Вывод, который сделал вывод Столетов… … при освещении цинковой пластины ультрафиолетовыми лучами из неё вырываются электроны. Под действием ЭП они устремляются к сетке и в цепи возникает электрический ток, который называют фототоком .

Слайд 10

Задачи, которые ставил перед собой Столетов… 1.Нужно было установить, от чего зависит количество электронов, вырываемых из металла, за 1 с? 2.От чего зависит скорость фотоэлектронов, а значит, и кинетическая энергия фотоэлектронов?

Слайд 11

Схема установки, на которой Столетов установил законы фотоэффекта

Слайд 12

Первый закон фотоэффекта Сила тока насыщения (фактически, число выбиваемых с поверхности электронов за единицу времени) прямо пропорциональна интенсивности светового излучения, падающего на поверхность тела. I нас ˜ световому потоку! Внимание! Световой поток, падающий на фотокатод, увеличивается, а его спектральный состав остается неизменным: Ф 2 > Ф 1

Слайд 13

Второй закон фотоэффекта Если частоту света увеличить, то при неизменном световом потоке запирающее напряжение увеличивается, а, следовательно, увеличивается и кинетическая энергия фотоэлектронов. Максимальная скорость фотоэлектронов зависит только от частоты падающего света и не зависит от его интенсивности. Важно! По модулю запирающего напряжения можно судить о скорости фотоэлектронов и об их кинетической энергии!

Слайд 14

Третий закон фотоэффекта Для каждого вещества существует минимальная частота (так называемая красная граница фотоэффекта), ниже которой фотоэффект невозможен.

Слайд 15

Красная граница фотоэффекта При  <  min ни при какой интенсивности волны падающего на фотокатод света фотоэффект не произойдет! Для каждого вещества своя!!!

Слайд 16

Применение фотоэффекта На явлении фотоэффекта основано действие фотоэлектронных приборов, получивших разнообразное применение в различных областях науки и техники. В настоящее время практически невозможно указать отрасли производства, где бы не использовались фотоэлементы - приемники излучения, работающие на основе фотоэффекта и преобразующие энергию излучения в электрическую.

Слайд 17

Вакуумный фотоэлемент Простейшим фотоэлементом с внешним фотоэффектом является вакуумный фотоэлемент . Он представляет собой откачанный стеклянный баллон, внутренняя поверхность которого (за исключением окошка для доступа излучения) покрыта фоточувствительным слоем, служащим фотокатодом. В качестве анода обычно используется кольцо или сетка, помещаемая в центре баллона.

Слайд 18

Вакуумные фотоэлементы безынерционны, и для них наблюдается строгая пропорциональность фототока интенсивности излучения. Эти свойства позволяют использовать вакуумные фотоэлементы в качестве фотометрических приборов, например фотоэлектрический экспонометр, люксметр (измеритель освещенности) и т.д.

Слайд 19

Фоторезисторы Фотоэлементы с внутренним фотоэффектом, называемые полупроводниковыми фотоэлементами или фотосопротивлениями (фоторезисторами ) , обладают гораздо большей интегральной чувствительностью, чем вакуумные. Недостаток фотосопротивлений – их заметная инерционность, поэтому они непригодны для регистрации быстропеременных световых потоков.

Слайд 20

Вентильные фотоэлементы Фотоэлементы с вентильным фотоэффектом, называемые вентильными фотоэлементами (фотоэлементы с запирающим слоем), обладая, подобно элементам с внешним фотоэффектом, строгой пропорциональностью фототока интенсивности излучения, имеют большую по сравнению с ними интегральную чувствительность и не нуждаются во внешнем источнике э.д.с. Кремниевые и другие вентильные фотоэлементы применяются для создания солнечных батарей, непосредственно преобразующих световую энергию в электрическую.

Слайд 21

Такие батареи уже в течение многих лет работают на космичес- ких спутниках и кораблях. Их КПД приблизительно 10% и, как показывают теоретические расчеты, может быть доведён до 22%, что открывает широкие перспективы их использования в качестве источников для бытовых и производственных нужд.

Слайд 22

Солнцемобиль, солнечная станция

Слайд 23

Проверочные тесты Контрольный блок

Слайд 24

№ 1: Какому из нижеприведенных выражений соответствует единица измерения постоянной Планка в СИ? а) Дж  с б) кг  м /c 2 в) кг  м /c г) Н  м д) кг / м 3

Слайд 25

№ 2: По какой из нижеприведенных формул, можно рассчитать импульс фотона? ( Е-энергия фотона; с- скорость света) А) Ес B) Ес 2 C) с/Е D) с 2 /Е E) Е/с

Слайд 26

№ 3 Как изменится работа выхода, при увеличении длины волны падающего излучения на катод, в четыре раза? А) Увеличится в четыре раза. B) Уменьшится в четыре раза. C) Увеличится в два раза. D) Уменьшится в два раза. E) Не изменится.

Слайд 27

№ 4 Какое из нижеприведенных утверждений ( для данного электрода) справедливо? А) Работа выхода зависит от длины волны падающего излучения. B) «Запирающее» напряжение зависит от работы выхода. C) Увеличение длины волны падающего излучения приводит к увеличению скорости вылетающих фотоэлектронов. D) Максимальная скорость вылетающих фотоэлектронов, зависит только от работы выхода. E) Увеличение частоты падающего излучения, приводит к увеличению скорости фотоэлектронов.

Слайд 28

№ 5.Пластина изготовлена из материала, «красная граница» для которого попадает в голубую область спектра. При освещении какими лучами данной пластины наблюдается фотоэффект? А) Инфракрасными. B) Ультрафиолетовыми. C) Желтыми. D) Красными. E) Оранжевыми.

Слайд 29

№ 6: Как изменится работа выхода, при увеличении длины волны падающего излучения на катод, в четыре раза? А) Увеличится в четыре раза. B) Уменьшится в четыре раза. C) Увеличится в два раза. D) Уменьшится в два раза. E) Не изменится.

Слайд 30

№ 7 Какое из нижеприведенных утверждений справедливо? Кинетическая энергия вылетающих фотоэлектронов зависит от: А) Только от частоты падающего излучения. B) Только от температуры металла. C) Только от интенсивности излучения. D) От частоты и интенсивности падающего Излучения. E) От температуры металла и интенсивности излучения.