Фотоефект

Август 11, 2022

Главная
Физика
Фотоефект

Содержание

3. Пригадаємо: Що таке «електронний газ»? В металі валентні електрони колективізовані й утворюють так званий «електроний газ»,
4. Розглядаючи явища дисперсії, інтерференції, дифракції, поляризації, світло вважалося хвилею. Але на початку ХХ ст. було відкрито
5. У фізиці відбулася велика революція, стало зрозуміло, що закони класичної фізики незастосовні до явищ мікросвіту. Виникли
6. Фотоелектричний ефект Частина 1
7. ГЕРЦ Генріх Рудольф (1857-1894) 1887 р. явище зовнішнього фотоефекту Також експериментально довів існування електромагнітних хвиль та
8. Фотоефект – це випускання електронів з речовини під дією світла
9. СТОЛЄТОВ Олександр Григорович (1839 - 1896) 1888 р. перший фотоелемент закони фотоефекту Заснував фізичну лабораторію в
10. Досліди Столєтова
11. U,B I,мA Вольтамперна характеристика Iн Iн – максимальне значення струму - струм насичення Uз Uз –
12. Перший закон фотоефекту Кількість електронів, що вибиваються за 1 с з речовини, пропорційне інтенсивності падаючого світла.
13. Залежність кінетичної енергії електронів від прикладеної напруги : де m – маса електрона, e – модуль
14. Другий закон фотоефекту Максимальна кінетична енергія фотоелектронів не залежить від інтенсивності світла, а залежить від його
15. Для кожної речовини існує своя червона межа фотоефекту - найменша частота νmin, або найбільша довжина хвилі
16. Третій закон фотоефекту Червона межа фотоефекту визначається лише матеріалом електрода і не залежить від інтенсивності світла
17. Як пояснюється фотоефект? Класична хвильова теорія: фотоефект повинен відбуватися із запізненням Частина 2 Квантова теорія: фотострум
18. Німецький фізик Макс Планк 1900 р. Гіпотеза: Атоми речовини випускають світло порціями - квантами. Енергію кванта
19. Енергія кванта дорівнює добутку сталої Планка на частоту коливання світлової хвилі.
20. Альберт ЕЙНШТЕЙН (1879-1955) Нобелівська премія 1921р. за роботи по теоретичній фізиці, особливо за закони фотоефекту, а
21. Теорія фотоефекту Кожен фотон взаємодіє лише з одним електроном речовини Альберт Ейнштейн 1905 р.
22. Рівняння Ейнштейна для фотоефекту: де hν - енергія фотона Aвих – робота виходу електронів з металу
23. Фотоефект можливий за умови hν >Aвих. Червона межа фотоефекту : При ν
24. Застосування фотоефекту
25. Застосування фотоефекту
26. Вакуумний фотоелемент– зовнішній фотоефект Напівпровідниковий фотоелемент- Внутрішній фотоефект Фотоелементи – приймачі випромінювання, що працюють на основі
27. Вакуумні фотоелементи
28. Фоторезистори Напівпровідникові фотоелементи або фотоопори (фоторезистори) мають набагато більшу чутливість. Недолік – їх помітна інерційність
29. Вентильні фотоелементи - фотоелементи з запірним шаром, подібні до вакуумних фотоелементів, але мають більшу в порівнянні
30. Висновок:
32. Скачать презентацию

Слайд 2

Слайд 3

Пригадаємо:
Що таке «електронний газ»?
В металі валентні електрони колективізовані

й утворюють так званий «електроний газ», що заповнює кристалічну pешітку, яка складається з йонів.
Чи може цей “газ” існувати за
межами металу?
Ні, «електронний газ» в металі «зачинений» : поблизу поверхні металу на електрони діють сили, що не дозволяють їм виходити назовні.

Слайд 4

Розглядаючи явища дисперсії, інтерференції, дифракції, поляризації, світло вважалося хвилею.

Але на початку ХХ ст. було відкрито оптичні явища, які не вдавалося пояснити з точки зору електромагнітної теорії світла.

Слайд 5

У фізиці відбулася велика революція, стало зрозуміло, що
закони класичної фізики

незастосовні до явищ мікросвіту.
Виникли думки про подвійність природи світла

Слайд 6

Фотоелектричний
ефект
Частина 1

Слайд 7

ГЕРЦ Генріх Рудольф (1857-1894)
1887 р.
явище зовнішнього фотоефекту
Також експериментально довів існування електромагнітних

хвиль та виявив тотожність основних властивостей електромагнітних й світлових хвиль

Слайд 8

Фотоефект –
це випускання електронів
з речовини під дією світла

Слайд 9

СТОЛЄТОВ Олександр Григорович (1839 - 1896)
1888 р.
перший фотоелемент
закони

фотоефекту
Заснував фізичну лабораторію в Московському університеті.

Слайд 10

Досліди Столєтова

Слайд 11

U,B
I,мA
Вольтамперна характеристика
Iн
Iн – максимальне
значення струму -
струм насичення
Uз
Uз –

напруга, при якій
струм зникає -
затримуюча
напруга

Слайд 12

Перший закон фотоефекту
Кількість електронів,
що вибиваються за 1 с з

речовини, пропорційне інтенсивності падаючого світла.

Чим більший світловий потік, тим більший струм насичення

Слайд 13

Залежність кінетичної енергії електронів від прикладеної напруги :

де m –

маса електрона,
e – модуль заряду електрона.

Слайд 14

Другий закон фотоефекту

Максимальна кінетична енергія фотоелектронів не залежить від інтенсивності

світла, а залежить від його частоти й
матеріалу електрода

Чим більша частота світла, тим більша кінетична енергія фотоелектронів (сила струму), яка залежить від речовини електроду

Слайд 15

Для кожної речовини існує своя
червона межа фотоефекту - найменша

частота νmin, або найбільша довжина хвилі λmax , при якій ще можливий фотоефект

Чому саме ЧЕРВОНА ?

Слайд 16

Третій закон фотоефекту
Червона межа фотоефекту визначається лише матеріалом електрода і не

залежить від інтенсивності світла

Слайд 17

Як пояснюється фотоефект?
Класична хвильова теорія:
фотоефект повинен відбуватися із запізненням
Частина 2
Квантова теорія:
фотострум

з’являється майже одночасно з освітленням

Слайд 18

Німецький фізик
Макс Планк
1900 р. Гіпотеза:
Атоми речовини випускають світло

порціями - квантами.
Енергію кванта має
світлова частинка – фотон
Формула Планка :

.

де h = 6,63·10–34 Дж·с -
стала Планка

Слайд 19

Енергія кванта дорівнює добутку сталої Планка на частоту коливання світлової хвилі.

Слайд 20

Альберт ЕЙНШТЕЙН (1879-1955)
Нобелівська премія
1921р.
за роботи по теоретичній фізиці, особливо за

закони фотоефекту,
а згодом також і за теорію відносності

Слайд 21

Теорія фотоефекту
Кожен фотон взаємодіє лише з одним електроном речовини
Альберт Ейнштейн
1905

р.

Слайд 22

Рівняння Ейнштейна для фотоефекту:
де hν - енергія фотона
Aвих – робота

виходу електронів з металу
- кінетична енергія електрона

Слайд 23

Фотоефект можливий за умови hν >Aвих. Червона межа фотоефекту : При ν

< νmin фотоефект неможливий.

Слайд 24

Застосування
фотоефекту

Слайд 25

Застосування фотоефекту

Слайд 26

Вакуумний фотоелемент–
зовнішній фотоефект
Напівпровідниковий фотоелемент-
Внутрішній фотоефект
Фотоелементи –
приймачі випромінювання, що працюють

на основі фотоефекту та перетворюють енергію випромінювання в електричну

Слайд 27

Вакуумні фотоелементи

Слайд 28

Фоторезистори
Напівпровідникові фотоелементи або фотоопори (фоторезистори) мають набагато більшу чутливість.
Недолік –

їх
помітна інерційність

Слайд 29

Вентильні фотоелементи
- фотоелементи з запірним шаром, подібні до вакуумних фотоелементів,

але мають більшу в порівнянні з ними чутливість і їм не потрібне зовнішнє
джерело ЕРС.

Слайд 30

Висновок: