Конспект урока по физике в 12 классе «Фотоэффект»

Конспект у рок а по физике в 12 классе « Фотоэффект » Подготовил а: учитель физики и математики, Носкова Екатерина Сергеевна Цели урока:   Образовательные: Сформировать у учащихся представление о фотоэффекте и изучить его законы, которым он подчиняется; расширить представления учащи х ся об области применения закона сохранения энергии, ознакомить с научной де я тельностью А. Г. Столетова. Развивающие: Развивать логику, возможность работать в группе; учить модел и ровать процессы на компьютере. Воспитательные: Воспитывать внимание, чувство ответственности, терпимости к суждениям товарищей, прививать интерес к предмету. Задачи урока: Выяснить: какой эффект может произвести свет с веществом. каким физическим законам он подчиняется. какими математическими формулами выражается. от каких характеристик света и вещества зависит. Оборудование: мультимедийный проектор, пре зентация, раздаточный материал. Ход урока Организационный момент Опрос домашнего задания- Что такое спектральный анализ? - Что такое ультрафиолетовое излучение? ( э/ м излучение с длинной волны мен ь ше чем у фиолетового света) - Что такое инфракрасное излучение? ( э/ м излучение с длинной волны больше чем у красного света) - Почему солнечный свет прошедший сквозь стекло не вызывает загара? ( стекло поглощает ультрафиолет) Изучение нового материала Величайшая революция в физике совпала с началом XX века. Многократно пр о веренные законы электромагнетизма Максвелла неожиданно «забастовали», когда их попытались применить к проблеме излучения веществом коротких электромагнитных волн. Электродинамика Максвелла приводила к бессмысленному выводу, согласно к о торому нагретое тело, непрерывно излучая энергию, должно охладиться до абсолю т ного нуля. Однако, повседневный опыт показывает, что ничего подобного быть не м о жет. Выход был найде н немецким физиком Максом Планком в 1900 г. Планк предп о ложил, что атомы испускают электромагнитную энергию порциями – квантами. Энергия каждого каждой порции прямо пропорциональна частоте ν излучения: E= h∙ν Коэффициент пропорциональности h получил название постоянной Планка: h= 6, 63∙10- 34Дж∙с Предположения Планка фактически означало, что законы классической физики совершенно неприменимы к явлениям микромира. Теория Планка прекрасно согласов а лась с экспериментом. После открытия Планка начала развиваться новая, самая совр е менная и глубокая физическая теория – квантовая теория. Развитие её не завершено и по сей день. В дальнейшем развитии представлений о природе света, важнейший шаг был сд е лан при изучении одного замечательного явления – фотоэффекта, открытого в 1887 г. Герцем и тщательно исследованным русским физиком Александром Григорьевичем Столетовым. А вот объяснение данному явлению дал в 1905 г. Альберт Эйнштейн. Фотоэффект – это вырывание электронов с поверхности вещества под дейс т вием света. Наблюдение фотоэффекта: Демо нстрация наблюдения фотоэффекта( Электронное приложение к учебнику Физика: учебник для 11 класса общеобразовательных учрежд е ний/ Г. Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев) Свет вырывает с поверхности цинковой пластины электроны, если она заряже н ная отрицательно – электрометр разряжается. Если пластина заряжена положительно – вырванные электроны возвращаются на пластину, так как они притягиваются полож и тельными частицами – электрометр не разряжается. Если на пути светового пучка расположить стекло, фотоэффекта не произойдет – это, прежде всего, объясняется тем, что фотоэффект, вероятнее всего, вызывается уль т рафиолетовым участком спектра( его поглощает стекло) . Для того что бы получить полное представление о фотоэффекте, нужно выяснить, от чего зависит число вырванных светом с поверхности вещества электронов, чем о п ределятся их скорость и кинетическая энергия. Опыты по исследованию фотоэффекта были пров е дены А. Г. Столетовым 387985333375 Опыт Столетова: ( Электронное приложение к уче б нику Физика: учебник для 11 класса общеобразовательных учреждений/ Г. Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев) ( 1: 28 остан о вить) Uз- зависит от максимальной кинетической энергии, которую имеют вырванные светом электроны. Максимально значение кинетической энергии электронов можно найти по формуле: mv22= eUз В 1905 г. Эльберт Эйнштейн развил идеи Планка и объяснил явление фотоэффе к та. Опытным путем были установлены следующие законы фотоэффекта: Ток насыщения Iн прямо пропорционален интенсивности света, падающего на катод. Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов линейно зависит от частоты света и не зависит от его интенсивности. Для каждого вещества существует минимальная частота света, называемая красной границей фотоэффекта, ниже которой фотоэффект невозможен. Второй и третий законы фотоэффекта Эйнштейн объяснил с помощью законов сохранения энергии. Им было сформулировано уравнение Эйнштейна для фотоэффе к та: hν= Aвых+ mv22 Энергия порции света hν, идет на совершение работы выхода и на сообщение в ы летевшему электрону кинетической энергии. Работа выхода – это минимальная работа, которую нужно совершить для уд а ления электрона из металла. Для разных веществ она различна. Минимальная частот а, начиная с которой возможен фотоэффект называется красной границей фотоэффекта. νmin= Aвыхhλmax= cνmin= hcAвых Уравнение Эйнштейна, несмотря на свою простоту, объясняет закономерности фотоэ ф фекта. Эйнштейн был удостоен Нобелевской премии за работы по теории фотоэффекта. Закрепление- Выполнение тестов- Работа с примерными заданиями для раздела квантовая физика. 18796038741353321685207327518796020739103321685- 2540187960- 50165 Подведение итогов урока Домашнее задание: п. 88, 89