По теме: « Фотоэффект. Уравнения Эйнштейна»

Открытый урок по физике

11а класс

По теме: « Фотоэффект.

Уравнения Эйнштейна».

Учитель физики

Пантухова З. Г.

МОУ СОШ №4

Город Балашиха

Московская область

План - конспект урока. тема: «Фотоэффект. Уравнение Эйнштейна». Тип урока – изучение нового материала. Метод проведения урока – объяснительно – иллюстративный. Цели и задачи урока: Образовательная: объяснение законов Столетова на основе квантовой теории света с помощью уравнения Эйнштейна. Воспитательная: формирование научного мирровозрения: – показать, что квантовая теория света развивалась сложным, длительным путем, не в одной стране: наука – вещь интернациональная. - невозможность объяснения ряда экспериментов по старым классическим законам Ньютона. Формирование общеученических навыков: внимания, контроля и самоконтроля, эстетических навыков при оформлении записей, графиков. Развивающая: на данном уроке развиваем логику мышления, умение анализировать, обобщать, более глубокое понимание данной темы.

Демонстрационный материал:

1. На компьютере установлена и запущена программа “Уроки физики Кирилла и Мефодия 11 класс” урок 18 (на рабочем столе для быстрого запуска ярлык программ), тест по фотоэффекту. 2. Плакат: опыты Столетова. 3. Солнечная батарея, амперметр, источник света.

План урока.

1.Повторение законов Столетова.

2. Уравнение А.Эйнштейна и его объяснение.

3.Закрепление материала:

• С помощью решения задачи.

• Тестирование.

4. Историческая справка «А. Эйнштейн» (презентация, подготовленная учеником)

5) Подведение итогов.

1. Орг. момент (подготовка учащихся к началу урока)

2. Тема и задачи урока

Учитель. Сегодня мы продолжим изучение темы « фотоэффект», попробуем проанализировать и объяснить это явление с математической точки зрения.

Какой же эффект может произвести свет с веществом, каким физическим законам он подчиняется?

Ученики: дали определение явления фотоэффекта, проговорили законы Столетова. (На компьютере открыто приложение “Уроки физики Кирилла и Мефодия 11 класс” с уроком 18 “Фотоэффект. Законы фотоэффекта”)

3. Объяснение нового материала

Учитель. И так, А.Г.Столетов провел огромное количество опытов по фотоэффекту, вывел законы этого явления, а теоретическое объяснение дал всему миру в 1905 г. А Эйнштейн именно с точки зрения квантовой теории света, в достоверность которой в те годы большая часть ученого мира не верила (смотрим объяснение формулы на экране с помощью медиапроектора).

Согласно Эйнштейну, каждый квант света поглощаясь металлом, передает электронам свою энергию, и тот, совершая работу выхода, покидает металл.

Т.е. _, отсюда

Эта частота называется - красная граница фотоэффекта, т.е. частота, при которой еще возможен фотоэффект.

Но в опытах Столетова электроны не только вырывались с поверхности металла, но и проходили расстояние до анода в трубке, значит этой же энергии кванта света должно хватить еще и на движение электрона, т.е. на его кинетическую энергию , тогда все уравнение выглядит следующим образом

Давайте, еще раз законы Столетова объясним с точки зрения уравнения Эйнштейна (проговариваем законы и объясняем их с квантовой точки зрения).

4.Закрепление материала. а) Теперь закрепим понимание данного уравнения с помощью задачи:

Опр. скорость электронов при освещении калия фиолетовым светом с =420 нм, если работа выхода для калия равна 1.92 эВ

V

Дома вы решаете подобные задачи на уравнение Эйнштейна № 1143, 1144 и 72-для тех, кто сможет решить задачу, а также § 70

А сейчас давайте посмотрим, как вы поняли материал прошлого и сегодняшнего урока, и так небольшой тест:(на экране с помощью проектора)

1.Явление вырывания электронов с поверхности металла под действием света называют:

а) фотосинтез, б) электризацией, в) квантованием, г) фотоэффектом.

2.Уравнение Эйнштейна имеет вид:

а) ; б)

в) ; г)

3) При уменьшении интенсивности света в 9 раз количество электронов, вырываемых светом с поверхности за 1 секунду:

а) не изменится, б) уменьшится в 9 раз, в) увеличится в 9 раз, г) нет ответа.

4) Красная граница фотоэффекта может быть рассчитана по формуле:

а) ; б) ; в) ; г)

5) Кинетическая энергия фотоэлектронов увеличивается, если: а) увеличивается А _вых электронов из металла;

б) уменьшается А _вых электронов из металла;

в) уменьшается энергия кванта падающего света;

г) увеличивается интенсивность светового потока.

6) Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта представляет собой применение к данному явлению:

а) закон сохранения импульса, б) закон сохранения энергии,

в) закон преломления света, г) закон отражения света.

7) Будет ли наблюдаться фотоэффект при условии ?

а) да, б) нет, в) не знаю.

8) Будет ли наблюдаться фототок при условии ?

а) да, б) нет, в) не знаю.

9) Первая из двух одинаковых металлических пластин имеет положительный заряд, а вторая – отрицательный. Какая из них быстрее разряжается при освещении светом?

а) первая, б) вторая, в) обе одинаково, г) не разряжается ни одна.

10) Какие из явлений получили объяснение на основе квантовой теории света?

1- дифракция, 2 - интерференция, 3 - фотоэффект, 4 - поляризация.

а) 1, 2, 4. б) 4. в) 3 . г) 1,3.

Проверили фронтально ответы, объяснили каждый ответ, сами оценили свою работу.

Ответы к тесту:

г	в	б	а	б	б	а	б	б	в

Проверили правильность написания текста, выяснили причину допущенных ошибок.

в) Историческая справка «А. Эйнштейн» (презентация, подготовленная учеником)

г) Подведение итогов.

В чем состоит значимость уравнения А.Эйнштейна? – Объяснил законы фотоэффекта с квантовой точки зрения – теории, которая в те далекие годы только- только претендовала на свое существование.

д) Выставление оценок.

Используемая литература:

1.Учебник Физика-11 кл. Классический курс. Г.Я. Мякишев, Б.Б.Буховцев, В.М. Чаругин. Просвещение. 2016 г.

2. Физика.Задачник. А.П.Рымкевич. Дрофа. 2017 г.

3.Беседы по физике. М.И. Блудов. Просвещение. 2013г.

4.Физика от А до Я. Т.И. Трофимова. Дрофа. 2014 г.