Сабақтың тақырыбы: Фотоэффект құбылысы. Фотоэффект құбылысын түсіндіру. Эйнштейн формуласы

Сыныбы 9 «А»

Фотоэффект құбылысын техникада пайдалану.

техникада пайдалануын түсіндіру.

2. Оқушылардың оқулықпен жұмыс істеу дағдысын жетілдіру, өз бетімен жұмыс

істеуге дағдыландыру.

Оқушылармен сәлемдесу, түгелдеу, сынып тазалығын тексеру, назарын сабаққа аудару, сабақ мақсатымен таныстыру.

1. Жылулық сәулелену немесе сәуле шығару дегеніміз не?

2. Денелердің температурасына байланысты сәуле шығару қалай өзгереді?

3. Абсолют қара дененің сәуле шығару заңын кімдер ашқан және ол заң қалай тұжырымдалады?

4. Дененің сәуле шығару қабілеті дегеніміз не?

5. Планк гипотезасы қалай оқылады?

6. Квант дегеніміз не?
III. Жаңа тақырыпты түсіндіру:

1887 жылы орыс ғалымдары Генрих Герц пен А.Г.Столетов электродтардың арасындағы ұшқынды разрядты зерттеу кезінде мына құбылысқа көңіл аударды.

Разряд дегеніміз газдардағы электр тогы.

Сәулелердің әсерінен электрондардың сұйық және қатты дене бетінен босап шығу құбылысын сыртқы фотоэлектрлік эффект деп атайды.

Фотоэффект құбылысын түсіндіру жолын А.Эйнштейн тапты. Ол фотоэффект құбылысын түсіндіру үшін жарықтың бөлшектік әрі кванттық қасиетіне сүйенді. Шынында да, жарық екіжақтылығымен сипатталады: біріншісінде ол толқындық жағынан танылса, екінші жолы бөлшек, яғни Эйнштейн сөзімен айтқанда фотондар ағыны ретінде көрінеді. Бұл құбылысты жарықтың толқындық-корпускулалық дуализмі деп аталады.

Кванттық көзқарас бойынша жарықты таситын әрбір бөлшек, яғни фотон бір квант энергияға ие болады:

Электронның металдан босап, ұшып шығуы үшін жасайтын жұмысын электронның шығу жұмысы деп атайды.

Бұл өрнек Эйнштейн формуласы деп аталады.

Фотоэффект байқалатын жарықтың ең аз дегендегі жиілігін немесе оған сәйкес келетін толқын ұзындығын фотоэффекттің қызыл шекарасы деп атайды.

Әр зат үшін фотоэффекттің қызыл шекарасы әр түрлі. Мысалы, мырыш үшін фотоэффект тудыратын жарық толқынының ұзындығы -370 мкм, калий үшін -450 мкм, натрий үшін -680 мкм. Эйнштейн формуласының мағынасы мынаған саяды: электронның шығу жұмысы мен кинетикалық энергиясы тек түскен жарықтың жиілігімен ғана анықталады.

Жарықтың толқындық және бөлшектік қасиеттерінің бірлігі – табиғи заңдылық. Бұл бірлікті жарықтың дуализмі деп атайды. Дуализм барлық элементар бөлшектерге тән құбылыс.

Фотоэффект құбылысына негізделіп жасалған құралды фотоэлемент дейді, ол техникада көптеп қолданылады. 146-суретте ең алғашқы фотоэлементтің сыртқы түрі мен құрылысының сұлбасы көрсетілген. Фотоэффект өндірісте, тұрмыстық техникада және ғарыш аппараттарында кең қолданылады. Оның дәстүрлі қолданылатын орындары: фототелеграф, теледидар және дыбысты кино болып табылады. Сонымен қатар фотоэлементтер өндірісті автоматтандыруда айрықша рөл атқарады.