Зарождение квантовой физики («ультрафиолетовая катастрофа») Идея Планка. Открытие фотоэффекта. Опыты Герца. Законы фотоэффекта. Исследования Столетова. - презентация

1

2 Зарождение квантовой физики («ультрафиолетовая катастрофа») Идея Планка. Открытие фотоэффекта. Опыты Герца. Законы фотоэффекта. Исследования Столетова Теория фотоэффекта. Формула Эйнштейна Фотоэффект.

3 Начало ХХ века. Макс Планк. Атомы испускают электромагнитную энергию порциями – квантами. (Квант света – фотон) Е=h ν (h=6,63* Дж с)

4 760 – нм нм ν =4*10 14 Гц Гц 620 – нм нм 590 – нм нм 560 – нм нм 500 – нм нм 480 – нм нм 450 – нм нм ν =8*10 14 Гц Гц

5 1887 г. Генрих Герц. Открытие фотоэффекта

6 Наблюдение фотоэффекта

7 Фотоэффект - явление вырывания электронов из вещества под действием света.

8 Столетов Александр Григорьевич ( ) В г.г. исследовал и установил законы фотоэффекта.

9 Схема экспериментальной установки для изучения фотоэффекта. Катод K Двойной ключ для изменения полярности Источник монохроматического света длины волны λ Кварцевое окошко Анод Стеклянный вакуумный баллон Электроизмерительные приборы для снятия вольтамперной характеристики Потенциометр для регулирования напряжения Источник напряжения U

10 Первый закон фотоэффекта Количество фотоэлектронов, выбиваемых светом с поверхности металла за 1 с, прямо пропорционально поглощаемой за это время энергии световой волны. ν1= ν2ν1= ν2 Число фотонов Nф равно числу электронов Nэ.

11 Измерив задерживающее напряжение U з, можно определить кинетическую энергию вырванного электрона. где m - масса электрона, υ max - максимальная скорость фотоэлектрона.

12 Второй закон фотоэффекта: Кинетическая энергия фотоэлектронов линейно возрастает с частотой света не зависит от интенсивности падающего света.

13 К оличество фотоэлектронов, выбиваемых светом с поверхности металла за 1 с, прямо пропорционально поглощаемой за это время энергии световой волны. К инетическая энергия фотоэлектронов линейно возрастает с частотой света не зависит от интенсивности падающего света. Законы фотоэффекта:

14 Идея Эйнштейна (1905 г.) Свет имеет прерывистую структуру и поглощается отдельными порциями – квантами. Каждая частица света индивидуальна (поглощается электроном целиком, энергия кванта передается электрону) (Один фотон выбивает один электрон.) Излученная порция световой энергии E=hν, сохраняет свою индивидуальность и в дальнейшем.

15 На основании закона сохранения энергии: В этом уравнении: ν - частота падающего света, m - масса электрона (фотоэлектрона), υ - скорость электрона, h - постоянная Планка, A - работа выхода электронов из металла. Уравнение Эйнштейна

16 Красная граница фотоэффекта Для каждого вещества существует красная граница фотоэффекта, т. е. существует наименьшая частота min, при которой еще возможен фотоэффект.