#1 слайд
Фотоэффект құбылысы

1 слайд

#2 слайд
Осы сабақта қол жеткізілетін оқу мақсаттары • 9.6.1.3 фотоэффект құбылысын сипаттау және фотоэффект құбылысының техникада пайдаланылуына мысалдар келтіру;

2 слайд

#3 слайд
Бағалау критерийлері • Фотоэффект құбылысына дұрыс анықтама береді • Эйнштейн формуласын есептер шығаруда қолданады

3 слайд

#4 слайд
Фотоэффект • Жарықтың бөлшектердің (кванттық) табиғаты туралы дәлелдер.

4 слайд

#5 слайд
Фотоэффект 20-шы ғасырдың айналасында фотоэлектрлік әсер деп аталатын әсер толқындық модельді қолдануды түсіндірді. Oh no!

5 слайд

#6 слайд
Фотоэффект Теріс зарядталған алтын жалатылған электроскоптағы жапырақ ультракүлгін сәуле арқылы сәулелендірілген электроскоптың жоғарғы жағында тұратын мырыш тақтасы баяу құлап түсетіні анықталды. Ультрафиолет жарық Мырыш тақтасы Алтын жалпақ электроскоп (теріс зарядталған)

6 слайд

#7 слайд
Фотоэффект Бұны жарық сәулелендіргенде мырыш шығаратын электрондар түсіндіреді. Бұл шығарылған электрондар фотоэлектрондар деп аталады. e - Ультрафиолет жарық Мырыш тақтасы Алтын жалпақ электроскоп (теріс зарядталған)e -

7 слайд

#8 слайд
Фотоэффект Күрделі аппаратура көмегімен әрі қарай зерттеу қызықты ерекшеліктерді көрсетті: A +-- +Жарық көзі фототок

8 слайд

#9 слайд
Фотоэлектрлік әсерді модельдеу есептері • Сұрақтарға жауап беру үшін парақты пайдаланып, осы PHET модельдеуін құралына кіріңіздер. http://phet.colorado.edu/en/simulation/photoel ectric

9 слайд

#10 слайд
Фотоэффект құбылысын түсіндіру

10 слайд

#11 слайд
PHeT video

11 слайд

#12 слайд
Фотоэффект Электрондардың ағыны тоқтағанға дейін потенциалды қалпына келтіруге болады. Бұл тоқтату потенциалы деп аталады. A + - -+ Light source V s Stopping potential

12 слайд

#13 слайд
Қызықты мәліметтер 1. Әрбір металл үшін жарықтың қаншалықты қарқындылығына қарамастан электрондардың бөлінуіне жол бермейтін, белгілі бір жарық жиілігі (шекті жиілік) бар. K.E. of emitted electrons Frequency Threshold frequency (f o )

13 слайд

#14 слайд
Қызықты мәліметтер 2. Шығарылған фотоэлектрондардың саны (фото тогы) жарықтың қарқындылығына байланысты. 3. Тоқтату потенциалы тек жарық жиілігіне байланысты.

14 слайд

#15 слайд
Қиындықтар Классикалық физиканы пайдалана отырып, ешқандай электрон шығарылмайтын шекті жиіліктің неге екенін түсіндіре алмадық. Әрине, егер жарық өте қарқынды болса, онда электрондар кез-келген жиіліктен құтылу үшін жеткілікті қуат алады ма? Сондай-ақ, неліктен кешігу болмады? Менің теориям бұзылғандай көрінеді!

15 слайд

#16 слайд
Қиындықтар Классикалық физика, неге шығарылатын электрондардың саны жиіліктен емес, қарқындылығына байланысты екенін түсіндіре алмады. Мен көмектесе алатын біреуді білемін. Max Planck 1858 - 1947

16 слайд

#17 слайд
Эйнштейн құтқаруға (тағы да!) Эйнштейннің айтуынша, жарық жарықтандырылған (яғни жарық кванта немесе фотонды деп аталатын энергияның кішкентай пакеттерінде келеді). Бұл Макс Планктің жұмысына негізделген, ол алғаш рет бұл идеяны қолданған (планкт өзінің қара материяның «қисынының» салдарын түсінбесе де), қара сәулеленуді түсіндірді.

17 слайд

#18 слайд
Фотон энергиясы Фотонды энергия келесі формула бойынша беріледі (ол Planck пайдаланған): E = hf онда E - фотонды ( Joules) ішіндегі энергия, h - Планктын тұрақты (6.63 x 10-34 Js), f - Герцтегі жиілік.

18 слайд

#19 слайд
Бұл фотоэлектрлік әсердің бақылауын түсіндіруге қалай көмектеседі? Шекті жиілік Металл бетіндегі электрон жарық энергиясының индустриалды фотонды жарықтан сіңіп кетуі мүмкін. Жиілік жеткілікті жоғары болса, электрон металлдан құтылу үшін жеткілікті қуат алады. Тіпті бір фотонды (өте төмен қарқындылық) болса да, электрон қашып кете алады. Осылайша әсер ету қабілеті жарықтың жиілігіне байланысты болады. Металлға миллиондаған фотонды энергияның төмендеуі себеп болса да, электрон ешқашан фотоннан қуат алу үшін жеткілікті энергияны ала алмайды.

19 слайд

#20 слайд
- - -- - - -Photons Free electrons Мұнда фотонды энергиясы электрондардың қашуына қажетті минимумнан аз - электрондар жоқMetal

20 слайд

#21 слайд
- - -- - - -Photons Free electrons Фотонды энергия электрондардың қашуына қажетті минимумдан көп - фотоэлектрондар кинетикалық энергияның ауқымында максималды мәнге дейін шығарылады. - photoelectron Metal

21 слайд

#22 слайд
- - -- - - -Photons Free electrons Фотонды энергия шығарындыларды шығару үшін жеткілікті үлкен. Нөлдік кинетикалық энергиямен фотоэлектрондар шығарылады (!). -photoelectron Metal

22 слайд

#23 слайд
Шығу жұмысы ( Ф ) Осылайша, фотонды энергиясының кейбіреулері электронды (Ф) алып тастау үшін қажет, ал кез-келген артық кинетикалық энергия ( Emax) болады. E = hf = Ф + E max E max = hf - Ф

23 слайд

#24 слайд
Шығу жұмысы ( Ф )

24 слайд

#25 слайд
Work function ( Ф ) E max = hf - Ф fE max f o (threshold frequency) - Ф o gradient = h Есте сақтаудың маңызды кестесі

25 слайд

#26 слайд
Шығу жұмысы ( Ф және шектік жиілік ( f o ) E max = hf - Ф Шектелген жиілікте шығарылған электрондардың КЭ нөлге тең Ф = hf o

26 слайд

#27 слайд
Тоқтау потенциалы ( V s ) Еске сала кетейік, электрондарды қозғалысқа қарсы тұру үшін ықтимал айырмашылықты қолдану арқылы тоқтатуға болады (тоқтату потенциалы). Мәселен E max = eV s (= ½mv 2 ) мұндағы V - тоқтату потенциалы, ал e - электрондағы заряд.

27 слайд

#28 слайд
Нобель сыйлығы Эйнштейннің түсіндірмесі экспериментальды бақылаулармен әдемі болды және соңында 1916 жылы Эйнштейннің фотоэлектрлік әсер үшін физика бойынша Нобель сыйлығын алған Роберт Милликан (Эйнштейннің формулаларын тексеру үшін жеткілікті дәлдікпен эксперимент жасаған эксперимент) .

28 слайд

#29 слайд
Мысал Толқындардың ұзындығы 300 нм натрий беткейіне әсер етеді (жұмыс функциясы 3,0 х 10-19 Дж). Беттерден шығатын электрондардың максимум кинетикалық энергиясын есептеңіз. ( c = 3.0 x 108 мс-1 және h = 6.63 x10-34 Джс )

29 слайд

#30 слайд
Мысал hf = Ф + E max f = c/λ so hc/λ = Ф + E max Rearranging and substituting; E max = 6.63 x 10 -34 x 3.0 x 10 8 – 3.0 x 10 -19 = 3.7 x 10 -19 J 3.0 x 10 -7

30 слайд

#31 слайд
An example Сондықтан натрийден шығаратын электронның максималды кинетикалық энергиясы 3,7 х 10-19 Дж. құрайды. Атомдық физикада жиі электронвольтте энергияның бар екенін ұмытпаңыз. Электрондық вольт - бұл п.д. арқылы өтетін электронға берілген энергия. 1 вольтты (= эВ = 1,6 х 10-19 Дж). Осылайша, жауап 2.3 эВ ретінде көрсетілуі мүмкін)

31 слайд

#32 слайд
Есептер шығару (ағылшын тілінде)

32 слайд