Выполнил
учитель физики
Бургу Н.А.
МБОУ Ишунский УВК
ЦЕЛИ:
- Показать, что законы фотоэффекта являются следствием уравнения Эйнштейна.
- Сформулировать у учащихся знания уравнения Эйнштейна в применении для красной границы фотоэффекта.
- Рассмотреть законы фотоэффекта Столетова
- Сформулировать физический смысл понятий: квант, фотон, красная граница фотоэффекта.
- Научиться пользоваться уравнением для фотоэффекта при решении задач.
- Раскрыть значение этапов цикла познания природы и убедится в неуничтожимости материи и движения.
Фотоэффе́кт — это явление вырывания электронов из вещества под действием падающего на него света света.
В конденсированных веществах (твёрдых и жидких) выделяют внешний и внутренний фотоэффект.
История изучения
В 1839 году французский физик Александр Беккерель
наблюдал явление фотоэффекта в электролите.
В 1873 году английский инженер-электрик
Уиллоуби Смит обнаружил, что селен является
фотопроводящим.
Фотоэффект был объяснён в 1905 году Альбертом Эйнштейном на основе гипотезы Макса Планка о квантовой природе света. Эйнштейн считал, что
свет и существует только в виде квантованных порций. Из закона сохранения энергии, при
представлении света в виде частиц (фотонов), следует формула Эйнштейна для фотоэффекта:
h v = A вых +
mv
2
2
Из формулы следует существование наименьшей частоты, ниже которой энергии фотона уже недостаточно для того, чтобы «выбить» электрон из металла (красная граница фотоэффекта). Суть формулы заключается в том, что энергия фотона расходуется на ионизацию атома вещества и на работу, необходимую для «вырывания» электрона, а остаток переходит в кинетическую энергию электрона.
1888-1890 годах фотоэффект
систематически изучал русский физик Александр Столетов . Им были сделаны
несколько важных открытий в этой области, в
том числе выведен первый закон внешнего
фотоэффекта.
Внешним фотоэффектом (фотоэлектронной эмиссией)
называется испускание электронов веществом под действием
электромагнитных излучений. Электроны, вылетающие из вещества при
внешнем фотоэффекте, называются фотоэлектронами , а электрический
ток, образуемый ими при упорядоченном движении во внешнем
электрическом поле, называется фототоком .
Внешний фотоэффект
Внутренний фотоэффект
Внутренним фотоэффектом называется перераспределение
электронов по энергетическим состояниям в твёрдых и жидких
полупроводниках и диэлектриках, происходящее под действием излучений.
Он проявляется в изменении концентрации носителей зарядов в среде и
приводит к возникновению фотопроводимости или вентильного
фотоэффекта .
Применение фотоэффекта
Приборы, в основе принципа действия которых лежит явление
фотоэффекта, называют фотоэлементами .
На фотоэффекте основано превращение светового сигнала в
электрический. Электрическое сопротивление полупроводника падает при
освещении; это используется для устройства фотосопротивлений . При
освещении области контакта различных полупроводников возникает фото-
эдс, что позволяет преобразовывать световую энергию в электрическую.