Презентация "Фотоэффект. Решение задач".
презентация к уроку по физике (11 класс)
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Цель урока: Повторение законов фотоэффекта при подготовке к ЕГЭ. Задачи: закрепление понятий и законов ,определяющих явление фотоэффекта; применение положений теории фотоэффекта к решению задач; решение различных типов задач по теме.
Фотоэффект — это явление вырывания электронов из вещества под действием падающего на него света. Законы фотоэффекта : 1.Фототок насыщения прямо пропорционален световому потоку. 2.Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов линейно возрастает с частотой света и не зависит от его интенсивности. 4.Фотоэффект практически безынерционен. 3.Красная граница фотоэффекта определяется только материалом электрода и не зависит от интенсивности излучения.
Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта: hν = А вых + Е к Красная граница фотоэффекта ν min = или, учитывая, что c = λ∙ν λ max = Закон сохранения энергии U з е = где U з - запирающее напряжение, е и m - заряд и масса электрона соответственно, v - скорость электрона
Красная граница фотоэффекта исследуемого металла соответствует длине волны 600 нм . При освещении этого металла светом длиной волны λ максимальная кинетическая энергия выбитых из него фотоэлектронов в 3 раза меньше энергии падающего света. Какова длина волны падающего света? ЗАДАЧА 1 Дано: λ кр =600 нм Ек = 1/3 Еф λ - ? Решение Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта : , . По условию: = . Имеем: = ; = . Откуда: . Ответ: 400 нм .
ЗАДАЧА 2 Фотокатод облучают ультрафиолетовым излучением частотой v = l,6∙10 15 Гц. Работа выхода фотоэлектронов из материала катода составляет 3,8 эВ. Определите запирающее напряжение для фотоэлектронов. Дано: ν = l,6∙10 15 Гц А вых =3,8 эВ U з -? Решение h ν = А вых + Е к Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта: По закону сохранения энергии: U з е = Е к Получаем: h ν = А вых + U з е где е=1,6∙10 -19 Кл - модуль заряда электрона. U з = U з = 2,83 В Ответ: 2,83 В
ЗАДАЧА 3 Металлическая пластина облучается светом частотой 1,6 ∙10 15 Гц. Работа выхода электронов из данного металла равна 3,7 эВ. Вылетающие из пластины фотоэлектроны попадают в однородное электрическое поле напряжённостью 130 В/м, причём вектор напряжённости направлен к пластине перпендикулярно её поверхности. Какова максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов на расстоянии 10 см от пластины? Дано: ν=1,6 ∙10 15 Гц А вых =3,7 эВ Е=130 В/м d = 10 см Е к2 -? Решение Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта : h ν = А вых + Е к1, откуда Е к1 = h ν – А вых . Работа поля по разгону электрона: А=Ее d . По теореме о кинетической энергии: А= Е к2 - Е к1. Е к2 =А+ Е к1. Е к2 = Ее d + ( h ν - А вых ) Е к 2 =130 В / м ∙1,6∙10 -19 Кл ∙0,1 м +(6,63∙10 -34 Дж ∙ с ∙1,6 ∙10 15 Гц - - 3,7 эВ ∙1,6∙10 -19 Дж / эВ ) = 25,5∙ 1,6∙10 -19 Дж =25,5 эВ Ответ: 25,5 эВ
ЗАДАЧА 4 Поток фотонов выбивает из металла с работой выхода 5 эВ фотоэлектроны. Энергия фотонов в 1,5 раза больше максимальной кинетической энергии фотоэлектронов. Какова максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов? Дано: А вых = 5 эВ Е ф =1,5Е к Е к -? Решение Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта Е ф = А вых + Е к По условию Е ф =1,5Е к Получаем: 1,5Е к = А вых + Е к Откуда 0,5Е к = А вых Е к =2А вых Е к =2∙5эВ=10эВ Ответ: 10эВ
Красная граница фотоэффекта для калия λ 0 = 0,62 мкм. Какую максимальную скорость могут иметь фотоэлектроны, вылетающие с поверхности калиевого фотокатода при облучении его светом длиной волны λ = 0,42 мкм? ЗАДАЧА 5 Дано: λ 0 = 0,62 мкм λ = 0,42 мкм v-? Решение Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта: hν = А вых + Е к Учитывая, что , и получим: ≈ 5,78∙10 5 м/с = 578 км/с Ответ: 578 км/с
ЗАДАЧА 6 Фотокатод облучают светом с длиной волны λ = 300 нм . Красная граница фотоэффекта для вещества фотокатода λ 0 = 450 нм . Какое запирающее напряжение U нужно создать между анодом и катодом, чтобы фототок прекратился? Дано: λ = 300 нм λ 0 = 450 нм U з - ? Решение Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта: hν = А вых + Е к . Условие прекращения фототока: U з е = Е к . Учитывая, что и получаем: =1,4 В Ответ:1,4 В
hν = А вых + Е к ν min = λ max = U з е Ее d
Литература и интернет - ресурсы для подготовки: 1. Открытый банк заданий ЕГЭ. http://ege.fipi.ru/os11/xmodules/qprint/index.php?proj=BA1F39653304A5B041B656915DC36B38 ЕГЭ 2022 физика. Типовые экзаменационные варианты. Под редакцией М.Ю.Демидовой . 3. «Решу ЕГЭ» - образовательный портал. https://phys-ege.sdamgia.ru/?redir=1
Информация об авторе: Поречный Игорь Васильевич Учитель физики МКОУ « Суджанская СОШ №2» Суджанского района Курской области. Адрес электронной почты: porechigor@yandex.ru Рабочий телефон: 8(47143)24044
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
Организация процесса учения учащихся при решении задач. Логико-психологические этапы решения задач
Этот материал будет интересен молодым специалистам...
Алгебраический метод решения задач В-9 – элемент решения задач С4
В статье представлено пошаговое решение задач В9 алгебраическим способом. И применение этого способа после выработки алгоритма действий к решению задач С4. Приложена презентация, в которой представлен...
Теорема синусов и косинусов.Цели урока: развивать навыки самоконтроля ,воспитывать волю и настойчивость для решения поставленной задачи. Углубить знания по теме «Теорема синусов и косинусов». Научиться применять их при решении задач. Развивать умения сра
Цели урока: развивать навыки самоконтроля ,воспитывать волю и настойчивость для решения поставленной задачи. Углубить знания по теме «Теорема синусов и косинусов». Научиться применять их при реш...
Конспект открытого занятия курса внеурочной деятельности ««Решение задач повышенного уровня сложности»» по теме «Решение задач на работу»
Задачи повышенного уровня сложности традиционно представлены во второй части модуля «Алгебра» на государственной аттестации по математике. Задачи на совместную работу являются наиболее сложными для п...
Урок решения задач для 10 класса по теме: «Закон сохранения полной механической энергии». Урок – практикум по решению задач.
Урок решения задач для 10 класса по теме: «Закон сохранения полной механической энергии».Урок – практикум по решению задач....
Применение исследовательского метода при решении задач на примере урока 7 - го класса "Решение задач на тему "Архимедова сила"
Исследовательский метод применяю при решении задач по физике. Процесс решения физических задач предполагает выполнение обучающимися важных мыслительных операций. Исследование заключается в рассм...
Методическая разработка урока математики в 6-м классе по теме «Решение задач с помощью уравнений» Урок математики в 6-м классе по теме «Решение задач с помощью уравнений»
Тип урока: введение новых знаний. Цели:Личностные: способность к эмоциональному восприятию математических объектов, умение ясно и точно излагать свои мысли.Метапредметные: умение понимать и испол...