Своя игра презентация

ФОТОЭФФЕКТ

ДАВЛЕНИЕ СВЕТА

Тему и «стоимость» вопросов выбирает капитан команды. На обдумывание дается примерно 30-60с (в зависимости от вопроса). При правильном ответе команда получает очки, равные «стоимости» вопроса. Если ответ неверный, то отвечает ведущий, а в игру вступает другая команда

40

30

50

Формулы

10

20

10

Буквы и цифры

20

30

40

50

10

Физика и техника

20

50

30

40

Любимые определения

20

10

30

40

50

II раунд

По какой формуле рассчитывают энергию фотона?

1.1.1

E = hv

По какой формуле рассчитывают красную границу фотоэффекта?

1.1.2

A

h

____

v min =

Какой формулой нужно воспользоваться, чтобы определить импульс фотона, выраженный через длину волны?

1.1.3

h

____

p =

λ

Математическая запись уравнения Эйнштейна для фотоэффекта, если известно запирающее напряжение

1.1.4

h v = A вых + e U з

Математическая запись уравнения Эйнштейна для фотоэффекта, если известна скорость вырывания фотоэлектронов с поверхности металла

1.1.5

m υ 2

h v = A + ———

2

В каких единицах измеряется энергия фотоэлектронов?

1.2.1

1 Дж

В каких единицах измеряется предельная частота красной границы фотоэффекта?

1.2.2

1 Гц

В каких единицах измеряется работа выхода фотоэлектронов с поверхности металла ?

1.2.3

1 Дж

1.2.4

Скорость фотоэлектронов обозначается …. и равна …

с = 3 ∙ 10 8 м/с

1.2.5

Постоянная Планка равна …

h = 6 , 63 ∙ 10 – 34 Дж ∙ с

ħ = 1,05 ∙ 10 – 34 Дж ∙ с

Каким прибором измеряют запирающее напряжение?

1.3.1

Как называется устройство, изображенное на рисунке?

1.3.2

Солнечная батарея

Как называется устройство, изображенное на рисунке?

1.3.3

Телефон на солнечных батареях

Что это?

Что можно с ней сделать?

1.3.4

Молекула

фульвален-тетракарбонилдирутения

Для использования солнечной энергии ее обычно превращают в электричество при помощи фотоэлементов

Молекулы некоторых химических веществ под воздействием солнечного света меняют свою конфигурацию и переходят в более энергетически высокое состояние, таким образом запасая в себе тепло. Когда потом они возвращаются в основное состояние – тепло выделяется. Таким образом, можно создавать тепловые аккумуляторы наподобие электрических – их можно постепенно заряжать, а потом использовать накопившуюся энергию

Что это за прибор и для чего он предназначен?

1.3.5

Светодиодный фонарик. Корпус его раскладывается по типу веера на три части, на которых расположены три фотоэлемента, преобразующие солнечный свет в электричество. Фонарик оснащен тремя светодиодами, которые, в свою очередь, могут использоваться все вместе или по отдельности. Также фонарик имеет в своем арсенале порт для зарядки других мобильных устройств с помощью встроенных в него фотоэлементов

Фотоэффектом называют…

1.4.1

Явление вырывания электронов из вещества под действием света

1.4.2

Сформулируйте первый закон фотоэффекта

Число электронов, выбиваемых за 1 с из вещества пропорционально интенсив ности света, падающего на это вещество

1.4.3

Сформулируйте второй закон фотоэффекта

Кинетическая энергия фотоэлектронов не зависит от интенсивности падающего света, а зависит от его частоты

Сформулируйте третий закон фотоэффекта

1.4.4

Для каждого вещества существует своя красная граница фотоэффекта

В чем отличие внутреннего фотоэффекта от внешнего?

1.4.5

Внутренний – изменение концентрации носителей тока в веществе и как следствие изменение электропроводности данного вещества под действием света

Внешний – возникновение ЭДС под действием света в системе, содержащей контакт двух различных полупроводников

90

80

60

70

Ученые

60

Давление света

70

80

90

60

Задачи

70

90

80

Секрет

90

80

60

70

Кто это? Какой вклад он внес в физику?

Александр Григорьевич Столетов

(1839 – 1896)

Исследовал явление фотоэффекта, показал возможность применения фотоэффекта на практике

Кто это? В чем его заслуга?

Петр Николаевич Лебедев

(1866 – 1912)

Впервые измерил давление света на твердые тела и газы.

Создал первую в России физическую школу

Кто это? Какой вклад он внес в физику?

Макс Планк

(1858-1947)

Основатель квантовой теории движения, взаимодействия и взаимных превращений микроскопических частиц. Предположил, что законы классической физики неприменимы к явлениям микромира. Построил теорию теплового излучения

Кто получил Нобелевскую премию за теорию фотоэффекта? В каком году?

Альберт Эйнштейн

(в 1905 году)

Кто впервые предположил, что свет оказывает давление на поверхность? В каком году?

Джеймс Клерк

Максвелл

(в 1873 году)

Что показывает данный опыт? Кто его проводил? В каком году?

Петр Николаевич

Лебедев

Проводил опыты

по определению

давления света

1900 год

По какой формуле можно рассчитать давление света на абсолютно черное тело?

По какой формуле можно рассчитать давление света на абсолютно белое тело?

Вопросы для 5-и человек команды

• 2,34 ∙ 10 – 7 м

(1,28 ∙ 10 15 Гц)

• 3,2 ∙ 10 – 19 Дж

(2 эВ)

• 4,4 эВ

• 564 нм

5) 0,6 ∙ 10 – 27 кг∙м/с

1. Определить красную границу фотоэффекта, для платины, если работа выхода для нее составляет 5,3 эВ.

2. Наибольшая длина волны света, при которой наблюдается фотоэффект для калия 6,2 ∙ 10 – 5 см. Найти работу выхода электронов из калия.

3. Длинноволновая (красная) граница фотоэффекта для меди 282 нм. Найдите работу выхода электронов из меди и выразите ее в эВ.

4. Найдите красную границу для калия, если работа выхода с поверхности калия равна 2,2 эВ.

5. Каков импульс фотона, энергия которого равна 3 эВ?

Вопросы для 5-и человек команды

• На металлическую пластину падает монохроматический свет длиной волны λ = 0,42 мкм. Фототок прекращается при задерживающем напряжении 0,95 В. Определите работу выхода электронов с поверхности пластины.

• 2 эВ

• 1,32 ∙ 10 15 Гц

• 1,76 В

• 94,3 нм

5) 530 км/с

2. При фотоэффекте с поверхности серебра (работа выхода для серебра составляет 4,3 эВ) задерживающий потенциал оказался равным 1,2 В. Вычислить частоту падающего света.

3. Красная граница фотоэффекта для металла 6,2 ∙ 10 – 5 см. Найдите величину запирающего напряжения для фотоэлектронов при освещении металла светом с длиной волны 330 нм.

4. Какой длины свет надо направить на поверхность цезия (работа выхода равна 1,8 эВ), чтобы максимальная скорость фотоэлектронов была 2 Мм/с?

5. Какова максимальная скорость фотоэлектронов, если фототок прекращается при запирающем напряжении 0,8 В?

Вопросы для 5-и человек команды

• Какой из графиков соответствует зависимости максимальной кинетической энергии фотоэлектронов от падающих на вещество фотонов?

Е К

Е К

Е К

Е К

Г

I, мА

В

hv

hv

hv

hv

4

2

1

3

2. Какая точка вольт-амперной характеристики вакуумного фотоэлемента соответствует состоянию, когда все фотоэлектроны, вылетающие под действием света из катода, долетают до анода?

Б

А

U

1. Точка А

4. Точка Г

3. Точка В

2. Точка Б

U З

Б

А

В

3 . На рисунке представлен график зависимости запирающего напряжения U З от частоты v облучающего света, падающего на катод фотоэлемента, для разных материалов катода. Какой из материалов имеет б ό льшую работу выхода?

v

2. Б

4. Все материалы имеют одинаковую работу выхода

1. А

3. В

U З

4. На рисунке представлен график зависимости запирающего напряжения U З от частоты v облучающего света, падающего на катод фотоэлемента, для разных материалов катода. Какому из графиков соответствует б ό льшая красная граница фотоэффекта?

А

В

Б

v

3. В

4. Для всех графиков граничная частота одинакова

2. Б

1. А

Вопросы для 5-и человек команды

• На поверхность площадью 100 см 2 ежеминутно падает 63 Дж световой энергии. Найдите световое давление в случае, когда поверхность полностью отражает свет.

• 0,7 10 – 6 Па

• 0,35 10 – 6 Па

• 2,9 ∙ 10 21

• 1,67 Па

5) 4,6 ∙ 10 – 6 Па

2. На поверхность площадью 100 см 2 ежеминутно падает 63 Дж световой энергии. Найдите световое давление в случае, когда поверхность полностью поглощает свет.

3. Пучок света длиной волны 0,49 мкм, падая перпендикулярно поверхности, производит на нее давление 5 мкПа. Сколько фотонов падает ежесекундно на 1 м 2 этой поверхности, если коэффициент отражения света от данной поверхности 0,25?

4. Какое давление производит световое излучение на 1 мм 2 черной поверхности, которая получает с излучением 500 Дж энергии каждую секунду?

5. На каждый квадратный сантиметр черной поверхности ежесекундно падает 2,8 ∙ 10 17 квантов излучения с длиной волны 400 нм. Какое давление создает это излучение на поверхность?

Физика

Что это за прибор и для чего он предназначен?

ГЕОМЕТРИЯ

По какой формуле вычисляется объем шара радиуса R ?

R

V =  π R 3

Биология

Бабочка кольчатый шелкопряд зимует на стадии:

- яйца - гусеницы - куколки - взрослого состояния

Зимует полностью сформировавшаяся гусеница в оболочке яйца

Физика и не только…

• Почему нельзя раздавить в руке сырое яйцо?

Сила, с которой ладонь давит на поверхность скорлупы, распределяется по площади всей скорлупы, а, следовательно, становится меньше в каждой точке. Двумя пальцами раздавить яйцо проще.

2. Почему никак не укусить себя за локоть?

Не хватает подвижности суставов, длины языка и шеи

3. Почему, если один человек зевает, то и другой, глядя на него, зевнет обязательно?

Это связано с тем, что человеческий мозг подсознательно стремится улучшить качество жизни своего хозяина. И когда собеседник зевает, чтобы доставить тканям своего организма больше кислорода, бессознательно повторяем то же самое.

4. Почему нельзя чихнуть с открытыми глазами?

Акт чихания — защитный механизм дыхательной системы, при котором происходит раздражение тройничного нерва. Этот нерв принимает участие в иннервации глаза (т. е. отвечает за связь глаза с ЦНС). В нормальном состоянии тройничного нерва глаза открыты, а при его раздражении мы рефлекторно закрываем глаза. Чихать с открытыми глазами теоретически можно, но для этого необходимо сознательно включить в этот процесс центральную нервную систему. А достичь этого очень трудно.