Веб -квест «Спасение узника»

Это сюрприз от меня! Ха-Ха! Слабо!?

Корпускулярно-волновой дуализм.

С1.1.В установке по наблюдению фотоэффекта свет от точечного источника S, пройдя через собирающую линзу, падает на фотокатод параллельным пучком. В схему внесли изменение: на место первоначальной линзы поставили другую того же диаметра, но с бóльшим фокусным расстоянием. Источник света переместили вдоль главной оптической оси линзы так, что на фотокатод свет снова стал падать параллельным пучком. Как изменился при этом (уменьшился или увеличился) фототок насыщения? Объясните, почему изменяется фототок насыщения, и укажите, какие физические закономерности Вы использовали для объяснения. 

С6-1. Красная граница фотоэффекта для вещества фотокатода λ_о = 290 нм. При облучении катода светом с длиной волны λ фототок прекращается при запирающем напряжении между анодом и катодом U = 1,9 В. Определите длину волны λ.

Ответ: λ= 200 нм.

С6-2. Красная граница фотоэффекта для вещества фотокатода λ₀ = 290 нм. Фотокатод облучают светом с длиной волны λ = 220 нм. При каком напряжении между анодом и катодом фототок прекращается?

С6-3. В двух опытах по фотоэффекту металлическая пластинка облучалась светом с длинами волн соответственно λ₁ = 350 нм и λ₂ = 540 нм. В этих опытах максимальные скорости фотоэлектронов отличались в v₁ / v₂ = 2 раза. Какова работа выхода металла, из которого изготовлена пластинка? 

Фотоэффект.

1. Энергия кванта: E = hv , постоянная Планка: h = 6,63 ∙ 10 ^-34 Дж∙с

2. Фотоэффект – это вырывание электронов из вещества под действием света

3. Законы фотоэффекта:

1. Количество электронов, вырываемых светом с поверхности металла за 1 секунду, прямо пропорционально поглощаемой за это время энергии световой волны.

1. Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов линейно возрастает с частотой света и не зависит от его интенсивности.

2. При n n min ни при какой интенсивности волны падающего на фотокатод света фотоэффект не происходит.

Р.s. Для каждого вещества существует красная граница фотоэффекта, т. е. существует наименьшая частота n_min, при которой еще возможен фотоэффект.

Суть теории фотоэффекта:

Поглотив квант света, электрон получает от него энергию и, совершая работу выхода, покидает вещество.

Применение явления фотоэффекта:

Фотоэлементы.

Применение фотоэффекта

Фотоэлемент – устройство, в котором энергия света управляет энергией электрического тока или преобразуется в нее

Первый фотоэлемент, основанный на внешнем фотоэффекте, создал Александр Григорьевич Столетов в конце XIX века

ФОТОЭЛЕМЕНТЫ

Вакуумные

Полупроводниковые

Вакуумные фотоэлементы

При попадании света на катод фотоэлемента в цепи возникает электрический ток, который включает то или иное реле .

• Фототелеграф, фототелефон
• Кино: воспроизведение звука
• Входит в схему фотореле: автоматы в метро и т.п.

К – катод;

А – проволочная петля (диск). Служит для улавливания фотоэлектронов

Полупроводниковые фотоэлементы

Создают ЭДС и непосредственно преобразуют энергию излучения в энергию электрического тока

Если фотоэлектрон остается внутри вещества, то наблюдается внутренний фотоэффект

Фоторезистор

Сила тока зависит от интенсивности падающего света и сопротивления нагрузки R

Полупроводниковые фотоэлементы

Фотоэлементы с p-n переходом создают ЭДС порядка 1-2 В. Выходная мощность достигает сотен ватт при КПД до 20%

Вопросы для закрепления

• Что называют фотоэлементом ?
• В чем суть явления внешнего фотоэффекта?
• Наиболее распространенные фотоэлементы?
• Где в быту применяются фотореле и фоторезистор?

Спасибо за внимание !

Prezentacii.com

Квантовая физика

Фотоэффект

Теория фотоэффекта

Повторение

1. Какие из физических явлений не смогла объяснить

классическая физика?

Макс Планк.

Великий немецкий физик – теоретик, основатель квантовой теории

строение атома, происхождение линейчатых спектров, тепловое излучение

2. Кто является основоположником

квантовой физики?

– современной

теории движения,

взаимодействия и взаимных превращений микроскопических частиц.

Повторение

3. Как атомы испускают энергию согласно

гипотезе Планка?

отдельными порциями - квантами

E = h v

4. Чему равна эта энергия?

5. Чему равна постоянная Планка?

h = 6,63 ∙ 10 -34 Дж ∙ с

Эксперимент Герца

№ 1. Цинковую пластину, соединенную с электроскопом, заряжают отрицательно и облучают ультрафиолетовым светом.

Она быстро разряжается.

№ 2. Если же её зарядить положительно, то заряд пластины не изменится.

Свет вырывает электроны с поверхности пластины

Сделайте вывод

Это явление было открыто немецким учёным Генрихом Герцем

в 1887 году.

Что называют фотоэффектом?

– это вырывание электронов из вещества под действием света

Схема экспериментальной установки Столетова:

Источник монохроматического света длины волны λ

Кварцевое окошко

Кварцевое окошко

Анод А

Катод K

• Стеклянный вакуумный баллон

Двойной ключ для изменения полярности

Электроизмерительные приборы для снятия вольтамперной характеристики

Потенциометр для регулирования напряжения

Источник напряжения U

Законы фотоэффекта

Количество электронов, вырываемых светом с поверхности металла за 1 секунду, прямо пропорционально поглощаемой за это время энергии световой волны.

По модулю задерживающего напряжения можно судить

Максимальное значение силы тока

называется током насыщения.

о скорости фотоэлектронов

и об их кинетической энергии

Ток насыщения определяется количеством электронов, испущенных за 1 секунду освещенным электродом.

Законы фотоэффекта

Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов линейно возрастает с частотой света и не зависит от его интенсивности.

При 

Кто сформулировал теорию фотоэффекта?

А. Эйнштейн 1905 год

Фотоэффект практически безинерционен, так как с момента облучения металла светом до вылета электронов проходит время 10    с.

Свет имеет прерывистую структуру и поглощается отдельными порциями - квантами

- 9   

Суть теории:

Поглотив квант света, электрон получает от него энергию и, совершая работу выхода, покидает вещество.

2

m υ



A

h





2

Красная граница фотоэффекта

Для каждого вещества существует красная граница фотоэффекта , т. е. существует наименьшая частота  min , при которой еще возможен фотоэффект.

Чему равна м инимальная частота света при W к = 0 ?

• Сформулируйте законы фотоэффекта.
• Что называют током насыщения? Задерживающим напряжением?
• Что называют «красной» границей фотоэффекта? (запишите в тетрадь)

Дети! Помните, что знание -  сила !!!

Стремитесь к своей цели...

...а если вы промахнулись, просто  используйте более мощное оружие

И вы обязательно будете вознаграждены

Презентация выполнена

учителем физики

высшей квалификационной категории

ГОУ СОШ № 172

Калининского района

Санкт-Петербурга

Спиридоновой Любовью Вячеславовной

Благодарю за внимание

Задачи повышенной сложности с решениями. Проверь себя!

Солнечный парус. Давление света.

2. Для разгона космических аппаратов и коррекции их орбит предложено использовать солнечный парус — скрепленный с аппаратом легкий экран большой площади из тонкой пленки, которая зеркально отражает солнечный свет.

Каково добавочное изменение скорости космического аппарата массой 500 кг (включая массу паруса) за 24 часа за счет паруса размерами 100 м × 100 м? Мощность W солнечного излучения, падающего 1 м 2 на поверхности, перпендикулярной солнечным лучам, составляет 1370 Вт/м 2 .

(ответ: 16 м/с)

ЕГЭ

• С6-1. Фотон с длиной волны, соответствующей красной границе фотоэффекта, выбивает электрон из фотокатода, помещённого в сосуд, из которого откачан воздух. Электрон разгоняется однородным электрическим полем напряжённостью Е = 5·10 4 В/м . До какой скорости электрон разгонится в этом поле, пролетев путь S = 5·10 -4 м ? Релятивистские эффекты и силу тяжести не учитывать.  

• С6-2. Детектор полностью поглощает падающий на него свет длиной волны λ = 400 нм . Поглощаемая мощность Р = 1,1•10 –14 Вт . За какое время детектор поглотит N = 4•10 5 фотонов? Ответ округлите до целых. 

Веб -квест « спасение узника »

11 класс. Световые кванты.

Физика в сказке.

Цель: Систематизация и коррекция знаний по теме: «Квантовая физика. Световые кванты."

Продолжительность работы с веб-квестом от 20 до 40 мин.

Автор: учитель физики МБОУ СОШ №2 Васильева Е.Д.

• История
• Инструктаж

3. Поиск

4. Тест

5. Заключение

1. Инструкция выполнения веб-квеста:

1. Внимательно прочти инструктаж . 

2. Следуй пунктам меню строго по порядку.

3. При возникновении вопросов по теории материала, пользуйся пунктом меню  Пройти обучение .

• Инструктаж
• История
• Поиск
• Тест
• Заключение

Турнир Трёх Волшебников — старинное состязание юных магов, в котором участвуют по одному представителю от трёх магических школ: Хогвартса , Дурмстранга и Шармбатона . Представителей школ, называемых отныне «чемпионами школы», выбирает Кубок огня . Далее «чемпионы» состязаются в трёх турах.

2. История

Второе испытание:

спасение узника . В озере на территории Хогвартса были помещены друзья или родственники каждого из участников. «Чемпионам» давался один час, чтобы найти «своего» узника и освободить его.

Кто поможет Гарри пройти испытание и победить в турнире?

• Инструктаж

• Третий этап
• Огромный живой лабиринт. Задание: дойти до центра
• 24 июня Прохождение лабиринта . На поле для квиддича были выращены живые изгороди, образовавшие стены лабиринта. Кроме запутанных ходов, в лабиринт поместили различные магические ловушки и магические существа. Кубок огня, как главный приз Турнира, поместили в центре лабиринта. Побеждал тот, кто первым дотронется до Кубка. В лабиринт участники заходили по очереди: у кого было больше очков, тот шёл раньше .

3. Инструктаж

• Ваша задача состоит в том, чтобы помочь Гарри пройти испытание и победить в турнире.

Ваши действия:

• Перейти в раздел Поиск. (следующий слайд)
• Выбрать героя , с которым будете проходить Обучение. Пройти обучение .
• Пройти тест или решить квест-задачи . Внимание! Результат победы или провала в турнире зависит от вашей оценки за тест или решения задач!
• Если вы сделаете все правильно, то Гарри с вашей помощью победит во втором состязании! До встречи!

• История
• Поиск

4. Поиск

• Инструктаж
• Тест
• Заключение

• Выберите, с кем вы будете проходить испытание:

Гарри Поттер, директор Альбус Дамблдор, Гермиона.

Нажмите на портрет спасателя.

Гермиона

Директор Альбус Дамблдор

Гарри Поттер

Гарри Поттер:

« Привет! Я рад, что мы вместе!

Хогвартс лучший! Мы должны победить!»

Выбирайте направления строго по порядку. Налево вас ждет обучение, прямо – поиск истины, к которому вы приступаете после обучения.  Если хотите выйти – ваше направление вправо .

Пройти обучение

Выход

Директор Альбус Дамблдор: « Турнир Трёх Волшебников — состязание, где три мага из трёх разных школ магии проходят три испытания »

• Выбирайте направления строго по порядку. Налево вас ждет обучение, прямо - поиск, к которому вы приступаете после обучения.  Если хотите выйти – ваше направление вправо .

Пройти обучение

Выход

Гермиона : «Я рада нашей встрече! Вместе мы победим!»

• Выбирайте направления строго по порядку. Налево вас ждет обучение, прямо - поиск, к которому вы приступаете после обучения.  Если хотите выйти – ваше направление вправо .

Пройти обучение

Выход

Второе испытание пройдено успешно! До встречи!

Нажми здесь

• Ваш приз:

Заключение

Гарри Поттер : "Молодцы! Вы помогли мне и Хогвартсу!»

Яйцо — это ключ-подсказка ко второму испытанию.

Альбус Дамблдор :   "Какими бы ни были результаты, вы получили неоценимый опыт – опыт, использования полученных знаний." 

Гермиона : "Желаем вам дальнейших успехов и надеемся на продолжение вашего обучения вместе с нами."

От автора:  Вы закончили Веб-квест. 

Путешествуя по Веб-квесту, вы многое узнали по теме: « Световые кванты ».

Отличная  работа! 

• Надеюсь, вы продолжите открывать для себя удивительный мир физики!
• Успехов вам в дальнейшем изучении физики! Физика - сила!

• Дерзайте! Изучайте! Творите!