Разделы презентаций


Фотоэффект

Содержание

Александр Григорьевич Столетов

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1ФОТОЭФФЕКТ
Открыт в 1887 году немецким физиком Г. Герцем и в 1888–1890 годах экспериментально

исследован российским физиком А.Г. Столетовым.

ФОТОЭФФЕКТОткрыт в 1887 году немецким физиком Г. Герцем и в 1888–1890 годах экспериментально исследован российским физиком А.Г. Столетовым.

Слайд 2Александр Григорьевич Столетов

Александр Григорьевич Столетов

Слайд 3Внешний фотоэффект
Падая на поверхность металла и поглощаясь в нем, свет

вызывает эмиссию (испускание) электронов веществом. Это явление называется фотоэлектрическим эффектом

(фотоэффектом).
Внешний фотоэффектПадая на поверхность металла и поглощаясь в нем, свет вызывает эмиссию (испускание) электронов веществом. Это явление

Слайд 4Вылетающие из вещества электроны называются фотоэлектронами,
а образуемый ими электрический

ток называется фототоком.

Вылетающие из вещества электроны называются фотоэлектронами, а образуемый ими электрический ток называется фототоком.

Слайд 5Схема установки для изучения внешнего фотоэффекта

Схема установки для изучения внешнего фотоэффекта

Слайд 6ВАХ фотоэффекта
Iн1 и Iн2 – токи насыщения,
Uз – запирающее

напряжение.

ВАХ фотоэффектаIн1 и Iн2 – токи насыщения, Uз – запирающее напряжение.

Слайд 7Законы Столетова
1. Фототок насыщения Iн пропорционален световому потоку, падающему на

катод.
Этот ток равен суммарному заряду электронов, вырываемых в единицу

времени.
Законы Столетова1. Фототок насыщения Iн пропорционален световому потоку, падающему на катод. Этот ток равен суммарному заряду электронов,

Слайд 82. Начальная скорость выбитых электронов тем больше, чем больше частота

падающего света.
Это проявляется в зависимости Uз от частоты.
Зависимость –

линейная!

Прямая Лукирского

2. Начальная скорость выбитых электронов тем больше, чем больше частота падающего света. Это проявляется в зависимости Uз

Слайд 93. Фотоэффект наблюдается только при облучении светом с частотой, превышающей

некоторую минимальную частоту. Эта минимальная частота называется красной границей фотоэффекта.



4. Фотоэффект безынерционен.
3. Фотоэффект наблюдается только при облучении светом с частотой, превышающей некоторую минимальную частоту. Эта минимальная частота называется

Слайд 10Объяснение законов фотоэффекта в 1905 г. дал Эйнштейн на основе

предложенной им гипотезы, что свет взаимодействует с веществом как поток

частиц — квантов света или фотонов. Их энергия по гипотезе Планка


Объяснение законов фотоэффекта в 1905 г. дал Эйнштейн на основе предложенной им гипотезы, что свет взаимодействует с

Слайд 11Уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэффекта
Поглощенная электроном энергия кванта идет на

совершение работы выхода Авых электрона из металла и приобретение электроном

кинетической энергии
Уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэффектаПоглощенная электроном энергия кванта идет на совершение работы выхода Авых электрона из металла

Слайд 12Полагая в формуле Эйнштейна

, найдем красную границу фотоэффекта
или

Полагая в формуле Эйнштейна         , найдем красную границу фотоэффектаили

Слайд 13Если энергия фотона превышает работу выхода, то разность между ними

идет на кинетическую энергию электрона


По закону сохранения энергии
тогда

Получили формулу

прямой Лукирского.
Если энергия фотона превышает работу выхода, то разность между ними идет на кинетическую энергию электрона По закону

Слайд 14По этой прямой можно найти постоянную Планка и работу выхода.


По этой прямой можно найти постоянную Планка и работу выхода.

Слайд 15Опыт Милликена

Опыт Милликена

Слайд 16Внутренний фотоэффект
Заключается в увеличении электропроводности полупровод-ников или диэлектриков под действием

света. Это явление называют фотопроводимостью.

Внутренний фотоэффектЗаключается в увеличении электропроводности полупровод-ников или диэлектриков под действием света. Это явление называют фотопроводимостью.

Слайд 17Причиной фотопроводимости является увеличение концентрации электронов в зоне проводимости и

дырок в валентной зоне.
Условие внутреннего фотоэффекта: энергия фотона должна

превышать энергию связи носителя заряда со своим атомом.
Причиной фотопроводимости является увеличение концентрации электронов в зоне проводимости и дырок в валентной зоне. Условие внутреннего фотоэффекта:

Слайд 19Донорный полупроводник
Энергетические схемы переходов в примесных полупроводниках
(   -

электроны,    - дырки).
Акцепторный полупроводник

Донорный полупроводник Энергетические схемы переходов в примесных полупроводниках (   - электроны,    - дырки). Акцепторный полупроводник

Слайд 20Вентильный фотоэффект
Наблюдается в области p-n перехода или на границе металл-полупроводник.

За счет энергии падающего света в цепи возникает ЭДС.

Вентильный фотоэффектНаблюдается в области p-n перехода или на границе металл-полупроводник. За счет энергии падающего света в цепи

Слайд 21Применение фотоэффекта
Приборы, в которых фотоэффект используется для превращения энергии излучения

в электрическую энергию, называются фотоэлементами.
Вакуумный фотоэлемент
Полупроводниковая солнечная батарея

Применение фотоэффектаПриборы, в которых фотоэффект используется для превращения энергии излучения в электрическую энергию, называются фотоэлементами. Вакуумный фотоэлементПолупроводниковая

Слайд 22Фотоэффект широко примененяется в различных областях техники (телевидение, фототелеграф, звуковое

кино). Фотоэффект используется также при устройстве электронных преобразователей оптического изображения,

усилителей яркости.
С помощью фотоэффекта можно перевести изображение, полученное с помощью инфракрасного излучения, в видимое.
Фотоэффект широко примененяется в различных областях техники (телевидение, фототелеграф, звуковое кино). Фотоэффект используется также при устройстве электронных

Слайд 23Фотоны
Фотон - элементарная частица, которая движется со скоростью света и

имеет энергию

ФотоныФотон - элементарная частица, которая движется со скоростью света и имеет энергию

Слайд 24Масса фотона
Масса покоя фотона равна нулю.
Массу движущегося фотона найдем из

закона взаимосвязи массы и энергии:

Масса фотонаМасса покоя фотона равна нулю.Массу движущегося фотона найдем из закона взаимосвязи массы и энергии:

Слайд 25Импульс фотона

В векторной форме

Импульс фотонаВ векторной форме

Слайд 26Давление света
Петр Николаевич ЛЕБЕДЕВ (1866—1912)
Основатель выдающейся школы физиков Московского университета. Блестящий

экспериментатор. Первым измерил давление света на твердые тела, экспериментально доказав

наличие импульса у электромагнитного излучения.
«Я всю жизнь воевал с Максвеллом, не признавая его светового давления, и вот … Лебедев заставил меня сдаться перед его опытами» (У. Томсон). 
Давление светаПетр Николаевич ЛЕБЕДЕВ (1866—1912)Основатель выдающейся школы физиков Московского университета. Блестящий экспериментатор. Первым измерил давление света на

Слайд 27Опыт Лебедева

Опыт Лебедева

Слайд 28Если в единицу времени на единицу площади поверхности с коэффициентом

отражения ρ падает N фотонов, то
ρN фотонов отразится,
а

(1- ρN) фотонов поглотится.
Если в единицу времени на единицу площади поверхности с коэффициентом отражения ρ падает N фотонов, то ρN

Слайд 29Изменение импульса каждого поглощенного фотона:
Изменение импульса каждого отраженного фотона:
Изменение импульса

ΔpS 1 кв.м поверхности за 1с равно давлению света:

Изменение импульса каждого поглощенного фотона:Изменение импульса каждого отраженного фотона:Изменение импульса ΔpS 1 кв.м поверхности за 1с равно

Слайд 30Е - энергия N фотонов, падающих на 1 м2 в

1 с,

объемная плотность энергии излучения.

Е - энергия N фотонов, падающих на 1 м2 в 1 с,     объемная

Слайд 31Давлением света объясняется форма кометных хвостов.

Давлением света объясняется форма кометных хвостов.

Слайд 32Солнечный парус

Солнечный парус

Слайд 33Фотоны
Эффект Комптона – это увеличение длины волны рентгеновского излучения, рассеянного

на свободных или слабосвязанных электронах вещества.
Эффект Комптона

ФотоныЭффект Комптона – это увеличение длины волны рентгеновского излучения, рассеянного на свободных или слабосвязанных электронах вещества.Эффект Комптона

Слайд 34Эффект Комптона можно объяснить только на основе корпускулярной природы света.

В 1922 г. А. Комптон показал, что рентгеновский фотон и

электрон взаимодействуют согласно законам упругого столкновения частиц.

Эффект Комптона можно объяснить только на основе корпускулярной природы света. В 1922 г. А. Комптон показал, что

Слайд 35Схема опыта Комптона
рентгеновская трубка
рассеивающее вещество
рентгеновский спектрограф

Схема опыта Комптонарентгеновская трубкарассеивающее веществорентгеновский спектрограф

Слайд 36Комптон обнаружил, что в рассеянном свете присутствует компонента с большей

длиной волны λ’, чем исходная λ.

Комптон обнаружил, что в рассеянном свете присутствует компонента с большей длиной волны λ’, чем исходная λ.

Слайд 37Разность длин волн рассеянного и падающего излучения Δλ зависит от

угла рассеяния θ и не зависит от вещества и длины

волны.

Результат опыта

Разность длин волн рассеянного и падающего излучения Δλ зависит от угла рассеяния θ и не зависит от

Слайд 38

комптоновская длина волны

комптоновская длина волны

Слайд 39 Теория эффекта Комптона

импульсы фотонов до и после рассеяния

импульс электрона отдачи, θ – угол рассеяния
Теория эффекта Комптона          импульсы фотонов до и

Слайд 40Для упругого удара можно записать законы сохранения импульса и энергии

в релятивистской форме.

Для упругого удара можно записать законы сохранения импульса и энергии в релятивистской форме.

Слайд 41Применив законы сохранения, можно получить формулу Комптона и вычислить

Применив законы сохранения, можно получить формулу Комптона и вычислить

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать доклад-презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое TheSlide.ru?

Это сайт презентации, докладов, проектов в PowerPoint. Здесь удобно  хранить и делиться своими презентациями с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика