Підсумковий урок з теми «Хвильова і квантова оптика»

___________

План-конспект

уроку фізики  у 11 класі

Тема уроку:  Підсумковий урок з теми «Хвильова і квантова оптика»

Мета уроку: навчальна – закріпити вивчені учнями знання

  розвивальна – формувати в учнів вміння користуватися науково-популярною літературою та виявлення творчих здібностей при розв’язуванні вправ;

виховна – виховати трудолюбивість, точність і чіткість при відповідях  і розв’язуванні завдань та навчити дітей  «бачити» фізику навколо себе.

Тип уроку: урок вивчення нового матеріалу

План уроку

1. Аналіз контрольної роботи

2. Повторення вивченого матеріалу з теми.

І. Організаційна частина (привітання, перевірка д/з)

ІІ. Мотивація пізнавальної діяльності

Оголошення теми і мети уроку

ІІІ. Вивчення нового матеріалу

В основу квантової фізики покладено гіпотезу М. Планка, яку він висунув у 1900 році для пояснення теплового випромінювання тіл: випромінювання енергії здійснюється певними мінімальними порціями — квантами, енергія яких пропорційна частоті випромінювання:

є = hv,

де h — це стала Планка, v — частота випромінювання.

Пізніше А. Ейнштейн поширив квантову гіпотезу на світлові явища, пояснивши таким чином явище фотоефекту. За його тлумаченням, світловий квант — це мінімальна порція світлової енергії, локалізована в частинці, що називається фотоном.

•  Фотон — це елементарна частинка, що характеризує квант світла hv; його імпульс дорівнює , а маса залежить від довжини хвилі електромагнітного випромінювання: 

Фотон не має маси спокою (m₀ = 0) і його швидкість дорівнює швидкості світла с = 3 · 10^{8 м}_с. Таким чином, з точки зору квантової теорії світло — це потік фотонів, що рухаються зі швидкістю світла.

•  Загалом світлу властивий корпускулярно-хвильовии дуалізм — воно має як неперервні, хвильові властивості, так і дискретні, корпускулярні.

•  Одним із проявів корпускулярної природи світла є явища фотоефекту. Фотоефект є результатом трьох послідовних процесів: поглинання фотона, внаслідок чого енергія одного електрона стає більшою за середню; руху цього електрона до поверхні тіла; виходу його за межі тіла в інше середовище через поверхню розділу.

•  Вивчаючи це явище, О. Г. Столєтов сформулював три закони фотоефекту:

1) кількість електронів, що вилітає з поверхні тіла під дією електромагнітного випромінювання, пропорційна його інтенсивності;

2) для кожної речовини залежно від її температури і стану поверхні існує мінімальна частота світла v₀, так звана червона межа фотоефекту, за якої зовнішній фотоефект ще можливий;

3) максимальна кінетична енергія фотоелектронів залежить від частоти опромінення і не залежить від його інтенсивності.

• Пояснюючи явище фотоефекту, А. Ейнштейн встановив співвідношення  яке називається рівнянням Ейнштейна для зовнішнього фотоефекту.

• Червона межа фотоефекту визначається лише роботою виходу і залежить від хімічної природи металу, наявності домішок і стану його поверхні:          

 • Явище фотоефекту знайшло широке практичне застосування в техніці завдяки використанню фотопровідності і фотоЕРС напівпровідників (фотоелементи, фоторезистори, фотодіоди тощо).

• Грунтуючись на квантовій гіпотезі світла, А. Ейнштейн сформулював два фотохімічні закони:
— поглинутий речовиною фотон може викликати перетворення лише однієї молекули;
— фотохімічна реакція відбувається за умов, якщо енергія фотона достатня для розриву молекулярних зв'язків, тобто не менша енергії дисоціації.

• Хімічна дія світла є основою життя.на Землі: завдяки реакції фотосинтезу вуглеводів енергія сонячного проміння, яку несуть фотони, перетворюється в енергію життєдіяльності органічного світу, необхідну для поповнення його запасів.

ІV. Підсумок уроку.

V. Домашнє завдання: опрацювати § 64-67  ст. 257-264, дати в-ді на питання після параграфа.