Фотоэффект. Самостоятельная работа

Содержание

Слайд 2

Из истории фотоэффекта…

1887 год – немецкий физик Генрих Герц

Из истории фотоэффекта… 1887 год – немецкий физик Генрих Герц

Слайд 3

Второе открытие фотоэффекта

1888 год – немецкий ученый Вильгельм
Гальвакс.

Второе открытие фотоэффекта 1888 год – немецкий ученый Вильгельм Гальвакс.

Слайд 4

Третье открытие фотоэффекта

1888 год – итальянец Аугусто Риги. Он же
придумал

Третье открытие фотоэффекта 1888 год – итальянец Аугусто Риги. Он же придумал
первый фотоэлемент – прибор,
преобразующий энергию света в
электрический ток.

Слайд 5

Четвертое и окончательное открытие…

1888 год – русский ученый Александр
Григорьевич Столетов.

Четвертое и окончательное открытие… 1888 год – русский ученый Александр Григорьевич Столетов.
Он
подверг фотоэффект
тщательному эксперимен-
тальному исследованию и
установил законы
фотоэффекта.

Слайд 6

Схема установки Столетова 1-й вариант опыта

!


V

Ток есть!

Схема установки Столетова 1-й вариант опыта ! V Ток есть!

Слайд 7

Схема установки Столетова 1-й вариант опыта

!


V

Тока нет!

Схема установки Столетова 1-й вариант опыта ! V Тока нет!

Слайд 8

Вывод, который сделал вывод Столетов…

…при освещении цинковой пластины
ультрафиолетовыми лучами из неё

Вывод, который сделал вывод Столетов… …при освещении цинковой пластины ультрафиолетовыми лучами из

вырываются электроны. Под действием ЭП
они устремляются к сетке и в цепи возникает
электрический ток, который называют
фототоком.

Слайд 9

Задачи, которые ставил перед собой Столетов…

1.Нужно было установить, от чего зависит

Задачи, которые ставил перед собой Столетов… 1.Нужно было установить, от чего зависит

количество электронов, вырываемых из
металла, за 1 с?
2.От чего зависит скорость фотоэлектронов, а
значит, и кинетическая энергия
фотоэлектронов?

Слайд 10

Схема установки, на которой Столетов
установил законы фотоэффекта

Схема установки, на которой Столетов установил законы фотоэффекта

Слайд 11

Первый закон фотоэффекта


Сила тока насыщения (фактически, число выбиваемых с поверхности

Первый закон фотоэффекта Сила тока насыщения (фактически, число выбиваемых с поверхности электронов
электронов за единицу времени) прямо пропорциональна интенсивности светового излучения, падающего на поверхность тела. Iнас ˜ световому потоку!

Внимание!
Световой поток,
падающий на фотокатод,
увеличивается, а его
спектральный состав
остается неизменным:
Ф2 > Ф1

Слайд 12

Второй закон фотоэффекта

Если частоту света увеличить, то при неизменном световом
потоке

Второй закон фотоэффекта Если частоту света увеличить, то при неизменном световом потоке
запирающее напряжение увеличивается, а, следовательно,
увеличивается и кинетическая энергия фотоэлектронов.
Максимальная скорость фотоэлектронов зависит
только от частоты падающего света и не зависит от его
интенсивности.
Важно!
По модулю запирающего напряжения можно судить о
скорости фотоэлектронов и об их кинетической
энергии!

Слайд 13

Третий закон фотоэффекта

Для каждого вещества существует
минимальная частота (так называемая
красная

Третий закон фотоэффекта Для каждого вещества существует минимальная частота (так называемая красная
граница фотоэффекта), ниже которой
фотоэффект невозможен.

Слайд 14

Красная граница фотоэффекта

При ν < νmin ни при
какой интенсивности
волны падающего на
фотокатод

Красная граница фотоэффекта При ν какой интенсивности волны падающего на фотокатод света
света
фотоэффект не
произойдет!

Для каждого вещества своя!!!

Слайд 15

Применение фотоэффекта

На явлении фотоэффекта основано действие фотоэлектронных приборов, получивших разнообразное применение

Применение фотоэффекта На явлении фотоэффекта основано действие фотоэлектронных приборов, получивших разнообразное применение
в различных областях науки и техники. В настоящее время практически невозможно указать отрасли производства, где бы не использовались фотоэлементы - приемники излучения, работающие на основе фотоэффекта и преобразующие энергию излучения в электрическую.

Слайд 16

Вакуумный фотоэлемент

Простейшим фотоэлементом
с внешним фотоэффектом
является вакуумный фотоэлемент.
Он представляет собой

Вакуумный фотоэлемент Простейшим фотоэлементом с внешним фотоэффектом является вакуумный фотоэлемент. Он представляет

откачанный стеклянный баллон,
внутренняя поверхность которого (за
исключением окошка для доступа
излучения) покрыта
фоточувствительным слоем,
служащим фотокатодом. В качестве
анода обычно используется кольцо
или сетка, помещаемая в центре
баллона.

Слайд 17

Вакуумные фотоэлементы безынерционны, и для них наблюдается строгая пропорциональность фототока интенсивности

Вакуумные фотоэлементы безынерционны, и для них наблюдается строгая пропорциональность фототока интенсивности излучения.
излучения. Эти свойства позволяют использовать вакуумные фотоэлементы в качестве фотометрических приборов, например фотоэлектрический экспонометр, люксметр (измеритель освещенности) и т.д.

Слайд 18

Фоторезисторы

Фотоэлементы с внутренним фотоэффектом,
называемые полупроводниковыми
фотоэлементами или фотосопротивлениями
(фоторезисторами), обладают

Фоторезисторы Фотоэлементы с внутренним фотоэффектом, называемые полупроводниковыми фотоэлементами или фотосопротивлениями (фоторезисторами), обладают
гораздо большей
интегральной чувствительностью, чем
вакуумные. Недостаток фотосопротивлений –
их заметная инерционность, поэтому они
непригодны для регистрации
быстропеременных световых потоков.

Слайд 19

Вентильные фотоэлементы

Фотоэлементы с вентильным фотоэффектом, называемые вентильными фотоэлементами (фотоэлементы с запирающим

Вентильные фотоэлементы Фотоэлементы с вентильным фотоэффектом, называемые вентильными фотоэлементами (фотоэлементы с запирающим
слоем), обладая, подобно элементам с внешним фотоэффектом, строгой пропорциональностью фототока интенсивности излучения, имеют большую по сравнению с ними интегральную чувствительность и не нуждаются во внешнем источнике э.д.с.
Кремниевые и другие вентильные фотоэлементы применяются для создания солнечных батарей, непосредственно преобразующих световую энергию в электрическую.

Слайд 20

Такие батареи уже
в течение многих лет
работают на космичес-
ких спутниках

Такие батареи уже в течение многих лет работают на космичес- ких спутниках
и
кораблях. Их КПД
приблизительно
10% и, как показывают теоретические
расчеты, может быть доведён до 22%,
что открывает широкие перспективы их
использования в качестве источников для
бытовых и производственных нужд.