2.До вакуумного фотоелемента, в якому катод виготовлений з цезію, прикладена замикаюча напруга 2В. При якій довжині хвилі світла, що падає на катод, з’явиться фотострум? (Відповідь:330нм)
Вивчення нового матеріалу.
1.Зовнішній фотоефект – випускання електронів із поверхні металу під дією світла. Прилади, в основі принципу дії яких лежить явище фотоефекту називається фотоелементами. У фотоелементах енергія світла керує енергією електричного струму або перетворюється на неї.
Переваги фотоелементів: безінерційність фотострум пропорційний світловому потоку.
Недоліки фотоелементів: слабкий струм, мала чутливість до довгохвильового випромінювання, складність у виготовленні, не використовується в колах змінного струму.
Застосування зовнішнього фотоефекту в техніці:
· кіно (відтворення звуку й телебачення)
· фототелеграф, фототелефон
· фотометрія (вимірювання сили світла, яскравості,освітленості )
· керування виробничими процесами
2. Внутрішній фотоефект – зміна концентрації носіїв струму в речовині та як наслідок зміна електропровідності даної речовини під дією світла. Це явище використовується у фоторезисторах – приладах, опір яких залежить від освітленості. Крім того, сконструйовані напівпровідникові фотоелементи , які створюють ЕРС і безпосередньо перетворюють енергію випромінювання на енергію електричного струму.
Застосування внутрішнього фотоефекту в техніці:
· при автоматичному керуванні електричними колами;
· у колах змінного струму;
· у фотоекспонометрах;
· у сонячних батареях;
· при оптичному записі і відтворенні звуку.
До конспекту учнів
Зовнішній фотоефект – випускання електронів із поверхні металу під дією світла.
Внутрішній фотоефект – зміна концентрації носіїв струму в речовині та як наслідок зміна електропровідності даної речовини під дією світла.
Домашнє завдання: П 54.
Задача.
Чому дорівнює робота виходу електронів з металу якщо під дією фотонів з енергією 4еВ із поверхні металу вилітають фотоелектрони з максимальною кінетичною енергією 1.5 еВ ?(відповідь 2.5 еВ.)
Додаток 3
План-конспект уроку, з фізики.
Тема: Корпускулярно хвильовий дуалізм.
Тип уроку: урок закріплення знань.
Мета уроку: ознайомити учнів з двоїстою природою світла.
Викладення нового матеріалу
Урок можна провести у формі уроку-семінару, узагальнивши знання учнів про хвильові та корпускулярні властивості світла.
Класична фізика завжди чітко розмежовувала об’єкти, що мають хвильову природу (наприклад світло, звук), та об’єкти, що мають дискретну корпускулярну структуру (наприклад системи матеріальних точок). Одне з найбільших значних досягнень сучасної фізики – переконання в хибності протиставлення хвильових і квантових властивостей світла. Розглядаючи світло як потік фотонів, а фотони як кванти електромагнітного випромінювання, що мають одночасно і хвильові, і корпускулярні властивості, сучасна фізика змогла об’єднати, здавалося б, непримиренні теорії – хвильову і корпускулярну. У результаті виникло уявлення про корпускулярно-хвильовий дуалізм, який лежить в основі всієї сучасної фізики.
Корпускулярно-хвильовий – це прояв у одного і того самого об’єкта як корпускулярних, так і хвильових властивостей.
Заповнюємо разом із учнями таблицю „Основні відмінні властивості частинок речовини та частинок електромагнітного поля (фотонів)”. При цьому пояснюємо кожен пункт таблиці.
|
Речовина |
Електромагнітне поле |
|
1. |
1. |
|
2.або0 |
2. |
|
3.v<c |
3.v=c |
|
4.можуть утворювати просторово обмежені локалізовані макроскопічні системи (тіла) |
4.не локалізовані (поле просторово не обмежене) |
|
5.не підкоряються принципу суперпозиції |
5.підкоряється принципу суперпозицій |
Можна запропонувати учням пояснити інтерференцію світла з погляду квантової (корпускулярної) і хвильової теорії.
|
У квантовій теорії |
У хвильовій теорії |
|
Під час накладання один на одного когерентних пучків світла (безлічі фотонів) відбувається взаємодія фотонів у результаті чого в різні точки екрана потрапляю різна кількість фотонів виникає локалізація підсилень і ослаблень світла (інтерференційна картина) |
Під час накладання когерентних світлових хвиль виникає інтерференційна картина підсилення (мах) і ослаблення (мін) світла. Максимуми інтенсивності світла спостерігаються втих місцях, де , мінімуми - |
Отже квант світла – не хвилю, але й не курпускула в розумінні Ньютона. Фотони – особливі мікрочастинки енергія і імпульс яких (на відміну від звичайних матеріальних точок) виражаються через видові характеристики – частоту й довжину хвилі.
Задачі для розв’язування на уроці.
1. назвіть характерні властивості частинок речовини та частинок електромагнітного поля(фотонів).
2. Знайдіть частоту й довжину хвилі випромінювання, маса фотона якого дорівнює масі спокою електрона (Відповідь: 1.24*1020Гц; 2.43 пм);
3. чому дорівнює імпульс фотона, енергія якого дорівнює 3 еВ.(Відповідь 1.6*10-27кг*м/с).
До конспекту учнів.
Корпускулярно-хвильовий – це прояв у одного і того самого об’єкта як корпускулярних, так і хвильових властивостей.
Домашнє завдання:П- 56, Підготуватися до самостійної роботи.
Додаток 4
План-конспект уроку, з фізики.
Тема заняття: Тиск світла.
Мета заняття: Сформувати знання про тиск світла.
Тип уроку: комбінований урок.
Демонстрації: дослід Лебедєва.
Перевірка знань
1. Як ви розумієте двоїсту природу світла?
2. В яких явищах виявляються хвильові властивості світла, а вяких процесах – корпускулярні?
3. Які явища можна пояснити як хвильовою, так і квантовою теоріями?
Викладення нового матеріалу
На основі електромагнітної теорії світла Д.Максвелл передбачив, що світло повинно чинити тиск на перепони. Існування світлового тиску випливає також з квантової теорії світла. Якщо фотон має масу , то під час зіткнення його з поверхнею твердого тіла може відбутися або поглинання фотона або його відбивання. В першому випадку зміна імпульсу фотона дорівнює: , а в другому – вона в два рази більша: . Тому за однакової густини потоку світлового випромінювання тиск світла на дзеркальну поверхню повинен бути в двічі більшим за тиск на чорну поверхню яка поглинає світло.
Багато вчених намагалися виміряти тиск світла, однак їм це не вдавалося, оскільки світловий тиск дуже малий.
В яскравий сонячний день на 1м2 діє сила всього лише 4*10-8Н. Вперше тиск світла поміряв російський фізик П.М.Лебедєв лише в 1900р.
В дослідах Лебедєва однакові світлові потоки напрямлялися на два легенькі металеві диски, підвішені на тонкій нитці. Один диск був дзеркальним і відбивав падаюче на нього світло, другий – чорний, який його поглинав. В розі одночасного освітлення двох дисків відбувалось їх повертання навколо вертикальної осі.
За кутом закручення пружної нитки підвісу можна було виміряти момент сил, які викликали цей поворот. Закручування нитки підвісу відбувалося в напрямі, що відповідав більшій силі тиску світла на дзеркальний диск якій відбивав світло.
Одержане вченими значення тиску світла збігалося з тим, яке передбачив Максвелл. Пізніше, після трьох років наполегливої праці, Лебедєву вдалося здійснити ще тонший експеримент виміряти тиск світла на гази.
Досліди Лебедєва можна розглядати як експериментальне доведення того що фотони мають імпульс. Закон збереження імпульсу – загальний. Він справедливий як для звичайної речовини так і для фотонів – квантів електромагнітного поля.
Сила світлового тиску в природних умовах не завжди мізерно мала порівняно з іншими силами. В надрах зірок за температури в кілька десятків мільйонів К тиск електромагнітного випромінювання повинен досягати величезних значень і саме цей тиск перешкоджає необмеженому стисканню зірок.
Закріплення вивченого матеріалу.
1.Хто вперше провів дослід на визначення тиску свівтла?
Домашнє завдання. Параграф 73.
Додаток 5
План-конспект уроку, з фізики.
Тема заняття: Заломлення світла.
Мета заняття:Сформувати знання про заломлення світла.
Тип уроку:Проблемний урок.
Демонстрації: 1 Прямолінійне поширення світла
2. Відбивання світла.
3. Заломлення світла
Вивчення нового матеріалу.
Створення проблемної ситуації.
Нехай ми маємо перед собою дві порожні склянки. Наллємо в одну до половини води, а потім опустимо в обидві склянки олівці (по одному в кожен). І що ми побачимо? Олівець опущений у склянку з водою здається переломленим на межі між водою і повітрям?
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9
