Фотоэффект

Раздел современной физики
Квантовая физика изучает свойства, строение атомов и молекул, движение и взаимодействие микрочастиц

Открытие фотоэффекта
1886 – 1889 года, наблюдение фотоэффекта
Немецкий физик
Генрих Герц
Обнаружил фотоэффект

Наблюдение фотоэффекта
Явление выхода (вырывания) электронов из вещества под действием света получило название фотоэлектрического эффекта -фотоэффекта

Наблюдение фотоэффекта

Наблюдение фотоэффекта

Наблюдение фотоэффекта

Законы фотоэффекта
Количественные
закономерности фотоэффекта (1888 - 1889) были установлены
Русским физиком
А.Г. Столетовым

Опыты
Столетова

Первый закон фотоэффекта
Фототок насыщения пропорционален световому потоку, падающему на металл.
Т.к. сила тока
определяется величиной заряда, а световой поток - энергией светового пучка, то можно сказать:
число электронов, выбиваемых за 1 с из вещества, пропорционально интенсивности света, падающего на это вещество

Второй закон фотоэффекта
Кинетическая энергия фотоэлектронов не зависит от интенсивности падающего света, а зависит от его частоты.

Третий закон фотоэффекта
Для каждого вещества существует красная граница фотоэффекта, т. е. существует наименьшая частота νmin, при которой еще возможен фотоэффект

Объяснение фотоэффекта
Немецкий физик
Макс Планк
1900 г. Гипотеза:
Тела испускают свет порциями- квантами.
.
Где h = 6,63·10 –34 Дж·с
постоянная Планка

.
Теория фотоэффекта
Альберт Эйнштейн
1905 г.
Развитие идеи Планка:
Свет не только излучается и поглощается , но и существует в виде отдельных квантов.
Объяснение законов фотоэффекта

Вопросы:
1. Почему выход фотоэлектронов при возникновении фотоэффекта не зависит от освещенности металла?
2. Как изменяется кинетическая энергия электронов при фотоэффекте, если, не изменяя частоту, увеличить световой поток в 2 раза?
3. Как зависит запирающее напряжение от длины волны освещающего света?
4. Как изменится скорость вылетающих электронов при увеличении частоты освещающего света?
5. Как изменится работа выхода электрона из вещества при уменьшении частоты облучения в 3 раза?

Вопросы:
1. Как изменится кинетическая энергия электронов при фотоэффекте, если увеличить частоту облучающего света, не изменяя общую мощность излучения?
• Увеличится
• Уменьшится
• Не изменится
• Ответ не однозначен

Вопросы:
Какие из перечисленных ниже приборов основаны на волновых свойствах света?
1. Дифракционная решетка
2. Фотоэлемент
А) Только 1
Б) Только 2
В) 1 и 2
Г) Ни 1, ни 2

Вопросы:
В каком случае электроскоп, заряженный отрицательным зарядом, быстрее разрядится?
•При освещении инфракрасным излучением
•При освещении ультрафиолетовым излучением

Вопросы:
На рисунке приведены графики зависимости запирающего напряжения фотоэлемента от частоты облучающего света. В каком случае материал катода фотоэлемента имеет большую работу выхода?
• I
• II
• Одинаковую
• Ответ не однозначен

Третий закон фотоэффекта
Для каждого вещества существует красная граница фотоэффекта, т. е. существует наименьшая частота νmin, при которой еще возможен фотоэффект

Основные закономерности:
Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов линейно возрастает с увеличением частоты света ν и не зависит от его интенсивности.
2. Для каждого вещества существует так называемая красная граница фотоэффекта, то есть наименьшая частота νmin, при которой еще возможен внешний фотоэффект.
3. Число фотоэлектронов, вырываемых светом из катода за 1 с, прямо пропорционально интенсивности света.
4. Фотоэффект практически безынерционен, фототок возникает мгновенно после начала освещения катода при условии, что частота света ν > νmin

Применение фотоэффекта

Применение фотоэффекта

Применение фотоэффекта