Фотоэффект Теория фотоэффекта

квантовой физики?
Макс

Повторение

1. Какие из физических явлений не смогла объяснить
классическая физика?

строение атома, происхождение линейчатых спектров, тепловое излучение

– современной
теории движения,
взаимодействия и взаимных превращений микроскопических частиц.

- квантами
4. Чему равна эта энергия?
E = hv
5.

h = 6,63 ∙ 10 -34 Дж∙с

с электроскопом, заряжают отрицательно и облучают ультрафиолетовым светом.

Эксперимент

Свет вырывает электроны с поверхности пластины

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

Вывод

из

Это явление было открыто немецким учёным Генрихом Герцем
в 1887 году.

ультрафиолетового излучения. Отрицательно заряженная пластина уже не теряет электроны, какова

Эксперимент

Этот факт нельзя объяснить на основе волновой теории света.

Почему световые волны малой частоты не могут вырывать электроны, если даже амплитуда волны велика и, следовательно, велика сила, действующая на электрон?

Количественные закономерности фотоэффекта были установлены русским физиком А. Г. Столетовым

пучка,

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

1 закон

скорости фотоэлектронов
и об их кинетической энергии



Ток насыщения определяется количеством

Максимальное значение силы тока
называется током насыщения.

не зависит от его интенсивности.

При ν < ν min ни

Законы фотоэффекта

2 закон

3 закон

Почему энергия фотоэлектронов определяется только частотой света и почему лишь при малой длине волны свет вырывает электроны?

электрон получает от

2

2

mυ

A

h

+

=

ν

Свет имеет прерывистую структуру и поглощается отдельными порциями - квантами

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

- 9  

Минимальная частота света соответствует Wк = 0

Экспериментальное определение постоянной Планка

Это позволяет экспериментально определить значение постоянной Планка.
Такие измерения были выполнены Р. Милликеном в 1914 г. и дали хорошее согласие со значением, найденным Планком.

электроскоп, заряженный отрицательным зарядом, быстрее разрядится при освещении:

Решение задач

2. Не изменится. 4.

2. Как изменится скорость электронов при фотоэффекте, если увеличить частоту облучающего света, не изменяя общую мощность излучения?

Часть А – базовый уровень

Часть А – базовый уровень

монохроматического света происходит освобождение фотоэлектронов. Как изменится максимальная энергия фотоэлектронов

1. Не изменится.
2. Уменьшится в 2 раза.
3. Уменьшится более чем в 2 раза.
4. Уменьшится менее чем в 2 раза.

Часть А – базовый уровень

2. 40 3. 2500 4. 4000

5. Длина волны рентгеновского излучения равна 10 м. Во сколько раз энергия одного фотона этого излучения превосходит энергию фотона видимого света c длиной волны 4⋅10 м?

-10

-7

Часть А – базовый уровень

по фотоэффекту взяли пластину из металла с работой выхода 3,4⋅10

1. увеличилось в 1,5 раза
2. стало равным нулю

3. уменьшилось в 2 раза
4. уменьшилось более чем в 2 раза

-19

14

Один из способов измерения постоянной Планка основан на

14

Постоянная Планка по результатам этого эксперимента равна

1. 6, 6 • 10 Дж • с
2. 5, 7 • 10 Дж • с

-34

3. 6, 3 • 10 Дж • с
4. 6, 0 • 10 Дж • с

-34

-34

-34

hν2

= еUз

h (v2 – v1) = е (Uз2 – Uз1)

h =

h = 5,7 · 10 -34 Дж·с

Ответ

светом фиксированной частоты. При этом задерживающая разность потенциалов равна U.

1. 1,8 · 10 Гц

2. 2,9 · 10 Гц

Часть А – повышенный уровень

3. 6,1 · 10 Гц

4. 1,9 · 10 Гц

14

15

14

14

hν2

= еUз

h (v2 – v1) = е (Uз2 – Uз1)

14

v2 – v1 =

v2 – v1 = 2, 9 • 10 Гц

Обратите ВНИМАНИЕ
– стандартные и очень схожие задачи. Встречаются во многих вариантах ЕГЭ.

Ответ

металла соответствует длине волны λкр = 600 нм. При освещении этого металла

1. 133 нм
2. 300 нм

3. 400 нм
4. 1200 нм

Часть А – повышенный уровень

Какова длина волны λ падающего света?

нм
Ответ

с длиной волны, соответствующей красной границе фотоэффекта, выбивает электрон из

4

6

Ответ

скорость электронов, выбиваемых из металлической пластины светом с длиной волны

Часть С

–7

λкр = 290 нм. При облучении катода светом с длиной волны λ

Часть С