Фотоэлектрлік құбылыстар, фотоэффект — электрмагниттік сәуленің затпен әсерлесуі нәтижесінде пайда болатын электрлік құбылыстар (электр өткізгіштігінің өзгеруі, ЭҚК-нің пайда болуы не электрондар эмиссиясы).
Бұл құбылыс қатты денелерде, сұйықтықтарда, сондай-ақ газдарда да байқалады. Фотоэлектрлік құбылыстар қатарына рентген сәулелерінің фотоэффектісі мен ядролардың фотоэффекті де жатады. Қатты немесе сұйық денелердің жарық сәулесін (фотондарды) жұтуы нәтижесінде электрондардың бөлініп шығу құбылысы сыртқы фотоэффект делінеді. Мұны 1887 ж. Г.Герц ашқан. Сыртқы фотоэффектіні тәжірибе жүзінде А.Г. Столетов (1888) толық зерттеп, оның бірнеше заңдарын тұжырымдап берген. А.Г. Столетов ашқан фотоэффектінің бірінші заңы былайша тұжырымдалады:
максимал фотоэлектрлік ток (қанығу фототогы) түскен жарық ағынына тура пропорционал болады.
Сабақтың тақырбы:
Фотоэффект тақырыбына
есептер шығару
Практикалық сабақ
Сабақтың мақсаты:
білім беру: Фотоэффектінің кванттық теориясына арналған
заңдылықтар мен формулаларды талдай отырып, есеп шығаруға
үйрету. Теориялық алған білімдерін практикалық түрде қолдануға
үйрету.
дамыту: Фотоэффектінің заңдарын еске түсіре отырып,
Эйнштейннің фотоэффект үшін жазған теңдеуінің физикалық
мағынасын аша отырып, фотоэффектінің заңдарына, фотонның
импульсін, массасын, энергиясын есептеуді үйрету.
тәрбиелеу:табиғат заңдарының жүйелілігін саралай келіп, басты
мақсат ғылым жетістігін дұрыс ұғына отырып, оны пайдалана
білуге тәрбиелеу. Мысалдар келтіру арқылы, фотоэффектінің
қолданылуымен таныстырып, оқушыларды ізденімпаздыққа,
мақсатқа жетуге ұмтылуға, ұқыптылыққа, тиянақтылыққа
тәрбиелеу.
Сабақтың түрі: Практикалық сабақ.
Көрнекілік құрал жабдықтар:
Интерактивті тақта, сурет пен формулалар,
үлестірмелі тапсырмалар, ActivOte
құралдарымен жұмыс.
Болжап отырған нәтиже:
оқушы білуі тиіс: фотоэффектінің заңдарын,
олардың ғылыми тұжырымдамасын оқи білуге
және қолдана алуы тиіс. Фотондар мен оның
энергиясы, импульсінің бар болуының ғылыми
тұжырымдамасына баға бере алуы тиіс.
Теориялық алған білімдерін практикалық түрде
қолдануға үйренуі тиіс.
оқушылар үйренуі тиіс: фотоэффектінің
заңдарын түрлендіре отырып жаза білуге,
фотондар мен оның энергиясы, импульсін
пайдаланып есеп шығара білуге тиіс.
Ұйымдастыру кезеңі(2’):Оқушылардың сабаққа
дайындығын тексеру мен сабақты ұйымдастыру.
Үй тапсырмасын тексеру(8’):
Фотоэффект деп қандай құбылысты ай
тамыз?
Фотоэффектінің тәжірибелік заңдарын а
йтып беріңдер
.
Фотон деген не?
Фотоэффект дегеніміз
Дұрыс жауабы:
Фотоэффект дегеніміз–
түскен жарықтың әсерінен
заттан(металдан және сұйықтардан)
электрондардың ұшып шығу
құбылысы
Фотоэффектінің заңдары:
1
2
mv
2
max
eUж;
Дұрыс жауабы:
І заңы:Фотоэлектрондардың максимал
жылдамдығы түскен жарықтың
интенсивтілігіне тәуелді емес, ол тек
жарықтың жиілігіне тәуелді.
υ ~ v
Фотоэффектінің заңдары:
Дұрыс жауабы:
ІІ заңы: Қанығу фототок күші максимал
жылдамдығы түскен жарықтың
интенсивтілігіне пропорционал өседі,
бірақ жарықтың жиілігіне тәуелді емес.
υмах ~ Іинтенс.
Фотоэффектінің қызыл шекарасы: Aш=hν
Ф
K
Δ E~Δ t°
немесе λмах=
А
hc
шA
Дұрыс жауабы:
ІІІ заңы: Әр металл үшін
фотоэффектінің қызыл шекарасы, яғни
одан төменгі жиілікте фотоэффект
байқалмайтын шекті ең аз жиілік νmin
υмах ~ Іинтенс.
Есеп шығару
AA деңгей
деңгей
Толқын ұзындығы
λ=5,0*107 м.
Фотонның
энергиясын анықта
(h=6,63*1034 Дж*с;
c= 3*108 м/с).
В деңгей
В деңгей
Егер тежеуші кернеудің 1В мәнінде
фототок тоқтайтын болса, онда
фотоэлектрондардың максимал
жылдамдығы қандай болғаны (е=1,6*10
19Кл; ме= 9,1*1031 кг).
С – деңгей(1)
С – деңгей(1)
Электрондардың металдан
шығу жұмысы А 3,3*1019 Дж.
Фотоэффектінің қызыл
шекарасын анықта
υмин(h=6,63*1034 Дж*с; )
С – деңгей(2)
С – деңгей(2)
UT=3B потенциалдар айырымында
толығымен тежелетін электрондарды
жұлып шығаратын жарықтың жиілігі
(Фотоэффект басталатын жиілік)
υ0 = 6*1014 Гц; һ=6,63*1034Дж*c;
Сабақты бекіту(15’):
ActivOte – мен тест
сұрақтарына жауап беру
Қорытынды(2’):
Не білуіміз керек еді?
Не білдік?
Не үйрендік?
Нені түсінбедік?...
Оқушылар білімін бағалау(2’).
Үйге тапсырма беру(1’):
§ 6.4 6.6 Сұрақтарды талдау. Жаттығудың
есептерін аяқтау.
Фотоэффект.ppt
