Обобщающий урок. Составитель: Семяшкина Ирина Васильевна.

В поисках выхода из противоречия между теорией и опытом Планк предположил, что атомы испускают электромагнитную энергию отдельными порциями – КВАНТАМИ. великий немецкий физик- теоретик, основатель квантовой теории современной теории движения, взаимодействия и взаимных превращений микроскопических частиц. В 1900 г. в работе, посвященной равновесному тепловому излучению, Планк впервые ввел предположение о том, что энергия осциллятора (системы, совершающей гармонические колебания) принимает дискретные значения, пропорциональные частоте колебаний. Излучается электромагнитная энергия осциллятором отдельными порциями. Большой вклад внес Планк в развитие термодинамики. Планк Макс ( )

Энергия каждой порции прямо пропорциональна частоте излучения:

Постоянная Планка

фотоэффект Фотоэффект- это вырывание электронов из вещества под действием света (доказали в 1899 Дж. Дж. Томпсон и Ф. Ленард).

В развитии представлений о природе света важный шаг был сделан при изучении одного замечательного явления, открытого Г.Герцем и тщательно исследованного выдающимся русским физиком Александром Григорьевичем Столетовым. Явление это получило название ФОТОЭФФЕКТА. немецкий физик, впервые экспериментально доказавший в 1886г. существование электромагнитных волн. Исследуя электромагнитные волны, Герц установил тождественность основных свойств электромагнитных и световых волн. Работы Герца послужили экспериментальным доказательством справедливости теории электромагнитного поля и, в частности, электромагнитной теории света. Уравнения Максвелла в современной форме были записаны Герцем. В 1886г. Герц впервые наблюдал фотоэффект. Герц Генрих ( )

русский физик. Исследование фотоэффекта принесло Столетову мировую известность. Столетов показал также возможность применения фотоэффекта на практике. В докторской диссертации «Исследования о функции намагничения мягкого железа» он разработал метод исследования ферромагнетиков и установил вид кривой намагничения. Эта работа широко использовалась на практике при конструировании электрических машин. Столетов явился инициатором создания физического института при Московском университете. Столетов Александр Григорьевич ( )

Опыт Столетова. Исследуемый металл свет Показать видеоролик

Законы фотоэффекта (выводы из опыта, которые сформулировал Столетов). Формулировка 1-го закона фотоэффекта: количество электронов, вырываемых светом с поверхности металла за 1сек, прямо пропорционально интенсивности света. Согласно 2-ому закону фотоэффекта, максимальная кинетическая энергия вырываемых светом электронов линейно возрастёт с частотой света и не зависит от его интенсивности. 3-ий закон фотоэффекта: для каждого вещества существует красная граница фотоэффекта, т. е. минимальная частота света 0 (или максимальная длина волны 0 ), при которой ещё возможен фотоэффект, и если < 0, то фотоэффект уже не происходит.

В начале ХХ в. Макс Планк ввел понятие кванта: элементарной частицы энергии. Эйнштейн применил это открытие к волновому излучению, которое распространяется небольшими частицами энергии(1905г). Он назвал эти частицы квантами света, или фотонами. Именно это открытие, а не теория относительности принесла ему Нобелевскую премию (1921г.). - немецкий физик- теоретик, один из основателей современной физики, создатель теории относительности, автор основополагающих трудов по квантовой теории и статистической физике. ЭЙНШТЕЙН Альберт ( )

Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта. А вых - работа выхода электрона из вещества (таблица). Показать видеоролик

максимальная кинетическая энергия, которую может иметь электрон при вылете из металла. Она может быть определена: U 3 -задерживающее напряжение. Показать видеоролик

ПРИМЕНЕНИЕ ФОТОЭФФЕКТА. Вакуумные фотоэлементы. Современный вакуумный фотоэлемент представляет собой стеклянную колбу, часть внутренней поверхности которой покрыта тонким слоем металла с малой работой выхода (рис.). Это катод 1. Через прозрачное окошко свет прони­кает внутрь колбы. В ее центре расположена проволочная петля или диск анод 2, который служит для улавливания фотоэлектронов. Анод присоединяют к положительному полюсу батареи. Фотоэлементы реагируют на видимое излучение и даже на инфракрасные лучи. При попадании света на катод фотоэлемента в цепи возникает электрический ток, который включает или выключает то или иное реле.

ПРИМЕНЕНИЕ ФОТОЭФФЕКТА. Полупроводниковые фотоэлементы. (внутренний фотоэффект). Это явление используется в фоторезисторах приборах, сопротивление которых зависит от освещенности. Кроме того, сконструированы полупроводниковые фотоэлементы, создающие ЭДС и непосредственно преобразующие энергию излучения в энергию электрического тока. ЭДС, называемая в данном случае фотоЭДС, возникает в области рn -перехода двух полупроводников при облучении этой области светом. С помощью фотоэлементов осуществляется воспроизведение звука, записанного на киноплёнке.

Применение полупроводниковых фотоэлементов. Особенно широкое применение полупроводниковых фотоэлементов получили при изготовлении солнечных батарей, устанавливаемых на космических кораблях. К сожалению, пока такие батареи довольно дороги.

Давление света. Для доказательства справедливости теории Максвелла было важно измерить давление света. Многие ученые пытались это сделать, но безуспешно, так как световое давление очень мало. В яркий солнечный день на поверхности площадью 1 м 2 действует сила, равная всего лишь Н.

Впервые давление света измерил русский физик Петр Николаевич Лебедев в 1900 г. русский физик, впервые измеривший давление света на твердые тела и газы. Эти работы Лебедева количественно подтвердили теорию Максвелла. Стремясь найти новые экспериментальные доказательства электромагнитной теории света, Лебедев получил электромагнитные волны миллиметровой длины и исследовал все их свойства. Лебедев создал первую в России физическую школу. Его учениками являются многие выдающиеся советские ученые. Имя Лебедева носит физический институт АН СССР (ФИАН). Лебедев Петр Николаевич ( )

Прибор Лебедева. Объяснение: Свет – это поток фотонов. Фотоны обладают импульсом. При поглощении их телом они передают ему свой импульс и перестают существовать. Согласно закону сохранения импульса покоящееся тело приходит в движение. Изменение импульса тела означает, что на тело действует сила.

Химическое действие света. Важнейшие химические реакции под действием света происходят в зеленых листьях растений и микроорганизмах. В зеленом листе под действием солнца происходят необходимые для всей жизни на Земле процессы. Они дают нам пищу, кислород для дыхания.

Фотография. Фотосъемка; Проявление пленки(рис. а); Закрепление(рис.б); Фотопечать.