План открытия и первые исследования



Дата31.01.2018
өлшемі9,16 Kb.
түріАнализ
  • ФОТОЭФФЕКТ

Открытия и первые исследования

  • Г.Герц (1887г)
  • А.Г.Столетов (1888г)

Опыт Г. Герца (1888 г.):

  • Опыт Г. Герца (1888 г.):
  • при облучении ультрафиолетовыми лучами электродов, находящихся под высоким напряжением, разряд возникает при большем расстоянии между электродами, чем без облучения.
  • 1. Цинковую пластину, соединенную с электроскопом, заряжают отрицательно и облучают ультрафиолетовым светом. Она быстро разряжается.
  • Если же ее зарядить положительно, то заряд пластины не изменится.

Внешний фотоэффект

  • Фотоэффект - явление испускания электронов с поверхности металла под действием света.
  • Т.е. свет выбивает (вырывает) электроны из металла.

Схема экспериментальной установки для изучения фотоэффекта.

  •                                                                            
  • Катод K
  • Стеклянный вакуумный баллон
  • Двойной ключ для изменения полярности
  • Кварцевое окошко
  • Анод А
  • Источник напряжения U
  • Источник монохроматического света длины волны λ
  • Электроизмерительные приборы для снятия вольтамперной характеристики

Анализ вольт-амперной характеристики.

  • Начиная с некоторого значения напряжения сила тока в цепи перестает изменяться, достигнув насыщения.
  • При
  • следовательно выбитые электроны обладают кинетической энергией.
  • I0
  • Сила тока насыщения прямо пропорциональна числу электронов, выбитых светом за 1 с с поверхности катода:
  • 1-й закон: Количество электронов, вырываемых светом с поверхности металла за 1с,прямо пропорционально поглощаемой энергии световой волны за это же время
  • 2-й закон: Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов линейно возрастает с частотой света и не зависит от ее интенсивности
  • 3-й закон: Для каждого вещества существует красная граница фотоэффекта, при которой наблюдается фотоэффект
  • Законы фотоэффекта

Идея Эйнштейна (1905 г.)

  • Свет имеет прерывистую дискретную структуру. Электромагнитная волна состоит из отдельных порций – квантов, впоследствии названных фотонами.
  • Квант поглощается электроном целиком. Энергия кванта передается электрону. (Один фотон выбивает один электрон.)
  • Энергия каждого фотона определяется формулой Планка W = E = hν, где h – постоянная Планка.

Уравнение Эйнштейна

  • На основании закона сохранения энергии:
  • Смысл уравнения Эйнштейна:
    • энергия кванта тратится на работу выхода электрона из металла и сообщение электрону кинетической энергии.
  • В этом уравнении: ν - частота падающего света,
  • m - масса электрона (фотоэлектрона),
  • υ - скорость электрона,
  • h - постоянная Планка,
  • A - работа выхода электронов из металла.

Красная граница фотоэффекта

  • При  < min ни при какой интенсивности волны падающего на фотокатод света фотоэффект не произойдет.
  • Т.к. ,
  • то минимальной частоте света соответствует максимальная длина волны.
  • Т.к длина волны больше у красного цвета, то максимальную длину волны (минимальную частоту), при которой еще наблюдается фотоэффект, назвали красной границей фотоэффекта.

Фотон (световой квант)

  • Фотон (световой квант)
  • Имеет энергию:
  • массу:
  • импульс:
  • M(покоя)=0

Применение фотоэффекта

  • Автоматика, телемеханика
  • Фотоэкспонометр
  • Фототелеграф
  • Запись и воспроизведение звука в кино

Домашнее задание

  • § 25.26.27
  • №2534,2536,2537



Достарыңызбен бөлісу:


©engime.org 2017
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет