Розробки уроків до теми «Квантова фізика»

Міністерство освіти і науки України

                       Інститут післядипломної педагогічної освіти

                     Київського університету імені Бориса Грінченка.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Методична розробка теми

"Квантова оптика"

 

 

 

 

 

 

 

         Виконала:

                                                                           Краміна Людмила Миколаївна,

                                               вчитель фізики

                                                                      спеціалізованої школи № 82

                                                                                                імені Т.Г. Шевченка

                                                                               Шевченківський район м. Києва

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Київ 2018 р.

Під час вивчення цієї теми учні ознайомлюються з деякими важливими положеннями квантової оптики, які потім поглиблюють в наступній темі: "Атом і атомне ядро". Основний зміст теми присвячений вивченню взаємодії світла з речовиною та використання цих явищ в науці і техніці. Вивчення теми дозволяє вчителю розвивати у учнів критичне мислення, надає їм можливість самостійно опрацювати деякі питання теми.

 

Основна мета: розкрити зміст явища фотоефекта та його законів; пояснити закони фотоефекту з позиції квантової теорії світла та кількісно описати явище фотоефекта; домогтися усвідомлення корпускулярно-хвильового дуалізму світла; з'ясувати зміст і залежність величин, які характеризують властивості фотона. Навчити використовувати отримані знання на практиці для розв'язування задач. Забезпечити політехнічну спрямованість курсу фізики; висвітлювати практичне використання фотоефекту. Вчити учнів встановлювати причинно-наслідкові зв'язки між явищами природи. Розвивати у учнів уявлення про основні властивості та форми існування матерії.

 

Основні поняття: гіпотеза Планка; квант; дискретність; квантова теорія; фотоелектрон; фотострум; фотоефект (зовнішній та внутрішній); робота виходу; червона межа; затримуюча напруга; фотон; маса спокою; імпульс фотона; тиск світла; хімічна дія світла; люмінесценція; фосфоресценція; корпускулярно-хвильовий дуалізм.

 

Основні питання:

1.Гіпотеза Планка. Стала Планка.

2.Фотон. Його маса, заряд, імпульс, енергія.

3. Фотоефект зовнішній і внутрішній. Рівняння Ейнштейна.

4.Закони фотоефекту ( І, ІІ, ІІІ).

5.Червона межа фотоефекту.

6.Дії світла. Тиск світла.

7.Корпускулярно-хвильовий дуалізм.

Основні фізичні величини:

Основні формули:

     

 

№ п/ч	Тема уроку	Тип уроку
1.	Квантові властивості світла. Гіпотеза М.Планка	Вивчення нового матеріалу.
2.	Фотоефект і його закони. Рівняння фотоефекту.	Вивчення нового матеріалу.
3.	Кванти світла. Фотон.	Комбінований.
4.	Розв'язування задач.	Удосконалення та  коригування знань.
5.	Дії світла. Використання хімічної дії світла. Тиск світла. Досліди Лебедєва.	Вивчення нового матеріалу.
6.	Застосування фотоефекту в техніці. Вакуумний і напівпровідниковий фотоелементи. Квантові генератори.	Комбінований.
7.	Розв'язування задач.	Удосконалення та  коригування знань.
8.	Розвиток поглядів на природу світла. Корпускулярно-хвильовий дуалізм.	Узагальнення та  систематизації знань.
9.	Теоретичний залік по темі "Квантова оптика".	Контролю знань.

 

 

 

 

            Тема уроку 1,2. Квантові властивості світла. Гіпотеза М.Планка.

Фотоефект і його закони. Рівняння фотоефекту.

 

етапи уроку	дати, прізвища	поняття	формули, малюнки, графіки	пояснення	демонстрації
І актуал ізація знань		інтерференція, дифракція, поляризація, спектри випромінювання і поглинання, шкала електромагнітних хвиль		хвильові властивості світла	таблиці
ІІ поясн ення нового матері алу	Ньютон	класична механіка, рух і взаємодія тіл
		МКТ, будова речовини
	Максвелл	теорія електромагнітних хвиль
		основи термодинаміки
		фундаментальні закони збереження енергії, імпульсу, заряду
	кін. XIX - поч. XX ст. Рентген Беккерель Томсон Стефан	Х-промені явище радіоактивності; електрон; розподіл енергії в спектрі випромінювання нагрітих тіл
	1888 р. Г. Герц	явище фотоефекту, фотострум, фотоелектрон		якісно пояснюється тим, що фотон віддає свою енергію електрону речовини. Якщо її достатньо для звільнення електрону від зв'язків, які утримують його всередині речовини, то він залишає його межі. Кожний електрон поглинає енергію одного фотона. Зовнішній фотоефект – вихід електрона за межі речовини (метали). Внутрішній - електрони переходять в зону провідності (напівпровідники та діелектрики).	Схема досліду Герца, Електроскоп з негативне зарядженою цинковою пластинкою  (слайд 2)
	1839-1896 Столєтов	І з-н фотоефекту. Кількість електронів, вирваних світлом з поверхні металу за одиницю часу, прямо пропорційна поглинутій за цей час енергії світлової хвилі.		Кількість вивільнених фотоелектронів пропорційна кількості поглинених фотонів, які визначають інтенсивність світла.	схема досліду Столєтова (слайд 3,4,5)
		ІІ з-н фотоефекту. Швидкість вирваних електронів пропорційна частоті падаючого випромінювання і не залежить від його інтенсивності		Збільшення енергії одного кванту (збільшення частоти світла) веде до збільшення енергії фотоелектронів, тобто до збільшення їх швидкості	(слайд 6)
		ІІІ з-н фотоефекту. Для кожного металу існує певна мінімальна частота або певна максимальна довжина хвилі опромінення, під дією якого відбувається фотоефект		Існування червоної межі пояснюється існуванням роботи виходу.За електромагнітною теорією світла, світло любої довжини хвилі мало б вибивати електрони. Енергія фотоелектронів повинна була б залежати від освітленості поверхні.	(слайд7)
	Релей, Джінс	розподіл енергії в випромінюванні нагрітого тіла, за довжинами хвиль		Неузгодження з теорією Максвелла, результати суперечать законом збереження енергії	(слайд 1)
	1900 р. Лебедєв	тиск світла			(слайд 8)
	1900р. Планк 1918 р	гіпотеза про дискретність випромінюван-ня і поглинання світла, поняття кванта, випромінювання абсолютно чорного тіла		Електромагнітне випромінювання має квантовий характер, поширюється і поглинається речовиною в вигляді фотонів	(слайд 9)
	1905 р. Ейнштейн	поширення квантів світла в просторі, затримуючий потенціал, робота виходу		Закон збереження енергії. Робота виходу АВ- найменша енергія, яку необхідно надати електрону, щоб вивести його за межи речовини. UЗ- затримуючий потенціал, який дорівнює напрузі, яку необхідно прикласти до речовини (катоду) для того, щоб електрони з максимальною швидкістю не могли його залишити. З рівняння випливає, що коли то електрон не може покинути речовину. Частота називається червоною межею фотоефекту і визначається умовою Фотоефект можливий, якщо:   чер;   чер	(слайд 10)
	1913 р. Міллікєн 1923 р. Комптон	Експериментальне підтвердження квантової теорії
ІІІ дом. завдан				В.Д. Сиротюк, В.І. Баштовий. Підручник фізики для ЗНЗ 11 клас. § 37,38

 

Тема уроку 3: Кванти світла. Фотон.

 

№	етапи уроку	Діяльність учителя	Діяльність учнів
І	актуалізація знань	- в чому полягає явище фотоефекту; - сформулюйте закони фотоефекту; - що таке червона межа, від чого вона залежить, чому для різних матеріалів різна; - чи можна пояснити закони фотоефекту з точки зору електромагнітної теорії світла; - що називають імпульсом тіла і як він визначається.	- відповідають на питання вчителя
ІІ	вивчення нового матеріалу	- якщо світло - потік фотонів, то які властивості притаманні фотону?	- обговорюють та пропонують варіанти відповідей, аналізують варіанти відповідей (фотон – частинка електромагнітного поля, рухається в напрямі поширення хвилі зі швидкістю с, . Всі фотони однорідного світлового потоку – однакові).
		- враховуючи, що фотон – це частинка, як він може поводити себе при контакті з речовиною?	- обговорюють, намагаються вивести формули  (поглинається (фотоефект), працюють закони збереження енергії і імпульсу.
		- враховуючи закон взаємозв'язку маси та енергії, що можна сказати про масу фотона?	- намагаються вивести формули (маса спокою фотона дорівнює нулю; масу можна обчислити за формулою: ).
ІІІ	закріплення вивченого	- розв'язати задачу Визначити масу, енергію і імпульс фотонів, довжина хвилі яких 700 нм.	Дано:  = 700нм m-?; E-?; p-?
IV	домашнє завдання	В. Д. Сиротюк, В.І. Баштовий. Підручник фізики для ЗНЗ 11 клас. § 38

 

                               Тема уроку 4. Розв'язування задач.

План уроку:

І. Актуалізація опорних знань.

•       фізичний зміст сталої Планка;
•       закони фотоефекту;
•       формула Ейнштейна;
•       затримуючий потенціал;
•       червона межа фотоефекту.

II . Основна частина. Колективне розв'язування задач № 1-5.

ІІІ. Закріплення навичок. Самостійне розв'язування задач № 6-7.

IV. Домашнє завдання: В. Д. Сиротюк, В.І. Баштовий. Підручник фізики   

                                         для ЗНЗ 11 клас. Вправа стор. 195.

 

Задача № 1

Для виривання електронів з поверхні цезію повинна бути виконана робота 1,97 еВ. З якою кінетичною енергією та швидкістю рухаються вирвані електрони, якщо він освітлений жовтим світлом з довжиною хвилі 580 нм?

 

Задача № 2

Поверхня срібла освітлюється світлом з довжиною хвилі 150 нм. Чому дорівнює швидкість електронів, якщо червона межа для срібла 260 нм?

 

Задача № 3

На платинову пластинку падають ультрафіолетові промені. Для припинення фотоефекту необхідно прикласти затримуючу різницю потенціалів 3,7 В. Якщо платинову пластину замінити іншою металевою пластиною, то затримуюча різниця потенціалів дорівнюватиме 6 В. Знайти роботу виходу електронів з поверхні цієї пластини якщо робота виходу для платини 6,3 В?

 

Задача № 4

Якою найменшою напругою повністю затримуються фотоелектрони вирвані ультрафіолетовими променями з довжиною хвилі 0,1х10^-6м з вольфрамової пластинки?

 

Задача № 5

Електрони, що вириваються за металу світлом з частотою 3,9x10¹⁵ Гц затримуються напругою 0,5 В, а вирвані світлом з частотою 7,5x10¹⁵ Гц - напругою 2 В. Визначити сталу Планка.

 

Задача № 6

Червона межа фотоефекту для цезію 653 нм. Знайдіть швидкість фотоелектронів, вибитих при опромінені цезію фіолетовим світлом.

 

Задача № 7

Робота виходу електронів з цинку 5,6x10^-19 Дж. Чи буде явище фотоефекту, якщо на цинк падають світлові промені з довжиною хвилі 4,5x10^-7 м?

          Тема уроку 5. Дії світла. Використання хімічної дії світла.

                                   Тиск світла. Досліди Лебедєва.

 

Наочність: схема досліду Лебедєва, таблиці, малюнки.

План уроку:

I. Актуалізація знань учнів:

•       будова і принцип дії вакуумного фотоелементу;
•       будова і принцип дії напівпровідникового фотоелементу;
•       де застосовується фотоефект в техніці;
•       перевірка виконання домашніх вправ.

ІІ. Пояснення нового матеріалу. Використання МПЗ. Ознайомити учнів з діями світла:

а)теплова дія - перетворення світлової енергії у внутрішню енергію тіла, збільшення температури тіла, на яке падає світло;

б)фотоелектрична - явище фотоефекту, внутрішнього та зовнішнього;

в)механічна - тиск світла. Гіпотезу про тиск світла висунув Кеплер в 1619 р. Теоретично існування тиску світла обґрунтував Максвелл в 1864 р. Експериментально довів Лебедєв в 1900 р.(слайд 10). Причина тиску в тому, що фотон, падаючи на тіло, віддає йому свій імпульс.

- при поглинанні фотону:

- при відбиванні фотону:

г)хімічна дія - фотохімічні реакції, тобто розчеплення молекул внаслідок поглинання кванту світла.

- фотохімічні реакції:

 

HBr + hν→H + Br                            AgBr + hν→Ag + Br

2CO₂ →2hν→ 2CO + O₂                  CH₄ + Cl₂ →hν→CH₃Cl + HCl

 

- фотосинтез

 

6CO₂ + 6H₂O →hν→ C₆H₁₂O₆ + 6O₂

 

Практичне використання - фотографія. Особливості зору людини.

д)люмінесценція - перетворення світлової енергії з одного виду в інший, а також перетворення інших видів енергії в світлову. Випромінювання виникає при переході атомів чи молекул з основного стану в збуджений чи навпаки.

Речовини, в яких виникає люмінесценція, називають люмінофорами.

•      флуоресценція, при припиненні освітлення тіла його світіння зникає.

•      фосфоресценція, при припинення освітлення тіло ще деякий час світиться. Виникає в органічних речовинах (світляки, риби, гриби).

Розрізняють різні типи люмінесценції за методами опромінення люмінофора:

1. видимим та ультрафіолетовим світлом - фотолюмінесценція,

2. рентгенівським та гама-променями - рентгенолюмінесценція,

3. бомбардування електронами - катодолюмінесценція,

4. - променями (ядерним випромінюванням) - радіолюмінесценція,

5. при розміщенні люмінофорів в електричному полі - електролюмінесценція,

6. при хімічних реакціях - хемілюмінесценція. Окислення білого фосфору,

7. при розміщенні люмінофора в полум'я - кандолюмінесценція,

8. при механічній дії на люмінофор - триболюмінесценція.

 

Особливості зору людини.

1) Чому видимий діапазон електромагнітних хвиль 0,4x10^-6 м - 0,76x10^-6 м?

Ультрафіолетові промені мають велику частоту та енергію В силу цього вони здатні руйнувати органічні речовини. Ультрафіолетові промені не потрапляють на сітківку ока тому, що поглинаються кришталиком (захисна природна функція ока). Інфрачервоні промені () око не сприймає. Максимум власного теплового випромінювання ока при температурі тіла людини 37° С припадає на довжини хвиль 9x10^-6 м - 10x10^-6 м. Якби око сприймало інфрачервоні промені, то воно перетворилося б на потужний прожектор і вже не могло б виконувати функції зорового органу.

2) Розрахуємо поріг чутливості ока. За С.І. Вавіловим мінімальна кількість світлової енергії, яка викликає подразнення сітківки ока людини в умовах повної темнової адаптації, складає 3,1x10^-18 Вт для хвилі з  = 0,507 мкм. Цю величину назвали абсолютною межею світосприйняття.

Тобто для того, щоб око побачило світло, достатньо світлового потоку з 8 квантів за 1 секунду.

 

ІІІ. Закріплення вивченого.

Розв'язати задачу.

Світло з довжиною хвилі 760 нм падає перпендикулярно до поверхні, від якої повністю відбивається. Визначити світловий тиск, якщо за 1 секунду на одиницю площі падає 1,8x10²¹ фотонів?

 

         ІV. Домашнє завдання. В. Д. Сиротюк, В.І. Баштовий. Підручник фізики  

                                                  для ЗНЗ 11  клас. § 40. Конспект.

                             Тема уроку 7.  Розв'язування задач.

План уроку:

        І. Актуалізація опорних знань.

•      фотон і його характеристики;
•      тиск світла і причини його виникнення;
•      хімічна дія світла.

II. Основна частина. Колективне розв'язування задач № 2-6.

        ІІІ. Закріплення навичок. Самостійне розв'язування задач № 1,7.

ІV.Домашнє завдання: В. Д. Сиротюк, В.І. Баштовий. Підручник фізики  

                                        для ЗНЗ 11  клас. Вправа стор.195.

Задача № 1

Знайти енергію, масу та імпульс фотона з довжиною хвилі 0,016 .

 

Задача № 2

Монохроматичне джерело світла, використовуючи потужність 50 Вт, випромінює зелене світло з довжиною хвилі 530 нм. Знайти  кількість світлових квантів, які випромінюються джерелом за секунду, якщо його ККД 0,2%.

 

Задача № З

На поверхню прощею 3 см. кв. за час 5 хв. падає світловий потік, енергія якого 20 Дж. Знайти світловий тиск на поверхню, якщо вона:

а) повністю поглинає світло;

б) повністю відбиває світло.

 

Задача № 4

Монохроматичний пучок світла з довжиною хвилі 490 нм падає нормально на поверхню і чинить на неї тиск 9,81x10^-7 Па. Скільки квантів світла падає за 1 сек. на одиницю площі цієї поверхні, якщо коефіцієнт відбивання 0,5?

 

Задача № 5

Потужність ртутного пальника 125 Вт. Знайти, скільки квантів з довжиною хвилі 612 нм випромінюється за 1 сек., якщо інтенсивність цієї лінії складає 2% від інтенсивності дуги. ККД пальника 80%.

 

Задача № 6

Поріг чутливості ока залежить від довжини світловою хвилі. Для зеленого світла з довжиною хвилі 5,1x10^-7 м він наближено дорівнює 2,93х10^-17 Дж/с. Виразити поріг чутливості ока через кількість фотонів, що потрапляють в око за секунду.

 

Задача № 7

Який імпульс має фотон з частотою 5x10¹⁴ Гц? Яка маса цього фотона і довжина хвилі?

 

 

 

 

 

Тема уроку 8. Розвиток поглядів на природу світла.

                 Корпускулярно-хвильовий дуалізм світла.

 

План уроку:

I. Систематизація вивченого матеріалу.

Звалося б, що розглянуті явища фотоефекту, люмінесценції, тиску світла є переконливим доказом справедливості корпускулярних уявлень про світло. Але велика група оптичних явищ, а саме - інтерференція, дифракція, дисперсія, поляризація світла, відбивання і заломлення світла, свідчать про справедливість хвильової природи світла. Однак, властивості неперервності, характерні для електромагнітного поля світлової хвилі, не виключають властивостей дискретності для фотонів. Розглянемо деякі явища детальніше і спробуємо пояснити їх і хвильовими, і корпускулярними властивостями світла.

 

Фізичні явища	Хвильові властивості	Корпускулярні властивості
заломлення світла	зміна швидкості хвилі при переході з одного середовища в інше. Закон Снелліуса	фотони при переході в інше середовище змінюють свій імпульс, припустимо, що . Тоді
інтерференція світла	відбувається накладання когерентних хвиль, внаслідок чого, спостерігається інтерференційна картина з max там, де різниця ходу хвиль дорівнює нулю, або парній кількості напівхвиль, та min там, де різниця ходу хвиль дорівнює непарній кількості напівхвиль	якщо екран замінити фотопластинкою, яка реагує на потрапляння електронів, то на ній з'являлися б темні крапки. Більшість крапок буде там, де спостерігалися б mах інтерференційної картини. Характер інтерференційної картини не залежить від інтенсивності світла.
дифракція світла	якщо період решітки d і якщо на решітку падає плоска монохроматична хвиля під кутом 0 до площини решітки, при відбиванні під кутом , ми отримаємо світло при умові:	при проходженні світла крізь дифракційну решітку фотони взаємодіють з речовиною, віддають частину свого імпульсу решітці. Зміна імпульсу решітки:

 

тиск світла

пояснюється виникненням механічних сил. які діють на електрони поверхневого шару речовини, на яку падає світло. Роль механічних сил виконує сила Лоренца, з якою електромагнітне поле діє на електрони і змушує їх коливатися.

пояснюється передачею фотонами свого імпульсу атомам чи молекулам поверхневого шару речовини, яка освітлюється.

 

Отже, одні й ті ж самі явища можна пояснити і хвильовими і корпускулярними властивостями. Світло має корпускулярно-хвильову природу, являючи собою діалектичну єдність протилежних властивостей. Корпускулярні та хвильові властивості не виключають, а взаємно доповнюють одні одних. Для світлових хвиль малих частот (радіохвилі) більшою мірою проявляються хвильові властивості випромінювання. Для світлових хвиль великих частот (ультрафіолетові хвилі) - квантові властивості. У видимому світлі хвильові і квантові властивості проявляються однаковою мірою.

 

II. Узагальнення знань.

1. В чому полягає основна відмінність між зовнішнім і внутрішнім

фотоефектом?

2. Як зміниться кількість фотоелектронів, якщо зменшити інтенсивність

світла? Чому?

3. Як зміниться затримуюча напруга із збільшенням частоти  падаючого випромінювання в явищі фотоефекту?

4. Чому дорівнює стала Планка?
5. Що таке червона межа фотоефекту і чому вона дорівнює?
6. Які дії світла ви знаєте?
7. Чому дорівнює тиск світла?

8. Чи однаковий тиск на одну й ту ж саму поверхню чинить світло з однаковою кількістю фотонів червоного та зеленого кольору?
9. Які явища можна пояснити хвильовими властивостями світла?

11.Що називають фотоефектом?

15.Чи залежить тиск світлових променів від того на яку поверхню - чорну чи

білу  падає світло? Як? Чому?

19. Що розуміють під терміном корпускулярно-хвильовий дуалізм світла?

20.Які фізичні величини описують хвильові та корпускулярні властивості

світла? Зв'язок між ними.

         IІІ. Домашнє завдання. В. Д. Сиротюк, В.І. Баштовий.  Підручник фізики        

                                                для ЗНЗ 11 клас. § 42, стор. 199, тестові завдання.

 

            Тема уроку 9. Теоретичний залік по темі: "Квантова оптика".

План уроку:

І. Вступ.

Розподіл варіантів та рівнів між учнями.

II. Основна частина.

Контрольна робота за варіантами та рівнями.

 

Варіант 1.

Рівень початковий.

1. Що називають червоною межею фотоефекту?

2. Негативно заряджена металева пластинка, яка ізольована від інших тіл, опромінюється ультрафіолетовими променями. Як зміниться заряд пластинки?

3. Закономірності яких з явищ свідчать про хвильову природу світла - веселка, виникнення світлої плями в центрі тіні, виривання світлом електронів з поверхні металів?

4. Як зміниться максимальна кінетична енергія фотоелектронів, якщо вдвічі зменшити частоту падаючого на фотоелемент світла?

Рівень середній.

1. Довжина хвилі випромінювання, яка відповідає червоній межі фотоефекту для натрію, дорівнює 530 нм. Яка робота виходу електронів з натрію (результат подавати в Дж і еВ)?

2. Який імпульс і яка довжина хвилі випромінювання, фотони якого мають масу 4,0x10^-36 кг?

3. Як і чому освітленість поверхні металу впливає на фотоефект?

Рівень достатній.

1. На фотоелемент із цезієвим фотокатодом падає ультрафіолетове випромінювання з довжиною хвилі 100 нм. Яку зворотню напругу слід подати на фотоелемент, щоб електричний струм крізь нього припинився? Робота виходу із цезію 1,8 еВ.

2. Око людини реагує на зелене світло з довжиною хвилі 500 нм, якщо на сітківку попадає потужність, не менша 2,1x10^-17 Вт. Яка кількість фотонів потрапляє на сітківку в цьому випадку впродовж однієї секунди?

3. Поясніть, як відбувається фотосинтез та яку роль він відіграє у природі.

Рівень високий.

1. На залізну кульку, віддалену від інших тіл, падає ультрафіолетове випромінювання з довжиною хвилі 200 нм. До якого максимального потенціалу зарядиться кулька внаслідок тривалого опромінення, якщо робота виходу електронів із заліза дорівнює 4,36 еВ?

2. Електромагнітне випромінювання, яке падає на чорну поверхню нормально, тисне на неї із силою 1,0 мкН. Середня частота випромінювання 3x10¹⁶ Гц. Яку потужність поглинає ця поверхня? Скільки фотонів падає на неї щосекунди?

3. Чому ртутно-кварцеві лампи, які є потужним джерелом ультрафіолетового випромінювання, використовуються для стерилізації (знищення мікроорганізмів) операційних відділень лікарень?

Варіант 2.

Рівень початковий.

1. Що називають фотоефектом?

2. Позитивно заряджена ізольована від інших тіл металева пластинка, опромінюється ультрафіолетовими променями. Що станеться з зарядом пластинки?

3. Закономірності яких явищ свідчать про квантову природу світла - виривання електронів з поверхні металів при освітленні, забарвлення тонких плівок, розкладання білого світла після проходження ним призми?

4. Як зміниться максимальна кінетична енергія фотоелектронів при опроміненні катоду фотоелементу, якщо збільшити частоту світла втричі?

Рівень середній.

1. Робота виходу електронів з вольфраму дорівнює 4,5 еВ. Яка мінімальна частота електромагнітного випромінювання, що здатне зумовити фотоефект під час опромінення ним поверхні вольфраму?

2. Фотони рентгенівського випромінювання мають енергію 50 кеВ. Яка їх довжина хвилі та яка їх маса?

3. У чому відмінність між зовнішнім та внутрішнім фотоефектами?

Рівень достатній.

1. Максимальна швидкість електронів, які вилітають із поверхні рубідію під час її освітлення ультрафіолетовим випромінюванням з довжиною хвилі 400 нм, дорівнює 880 км/с. Яка робота виходу електронів з рубідію?

2. Джерело світла має корисну потужність 5,0 Вт. Середня частота його випромінювання 0,52 ГГц. Яку кількість фотонів випромінює джерело впродовж 60 с?

3. Пояснити, яким чином отримується приховане зображення на фотоплівці у процесі фотографування.

Рівень високий.

1. Фотоефект припиняється, якщо до фотоелемента прикласти зворотну напругу 2,4 В. З якою максимальною швидкістю досягатимуть електрони анода фотоелемента під час його прямого ввімкнення, якщо напруга на ньому становитиме 4,8 В?

2. Рентгенівська трубка працює під напругою 40 кВ, споживаючи струм із силою 3,0 мА. Трубка випромінює впродовж секунди 6,Зх10¹³ фотонів рентгенівського діапазону, середня довжина хвилі яких 100 нм. Який ККД трубки, тобто яку частину від споживаної потужності становить потужність рентгенівського випромінювання?

3. На яку поверхню електромагнітне випромінювання чинить більший тиск – на дзеркальну чи поглинаючу? Чому? У скільки разів відрізняються тиски, якщо відбивання і поглинання ідеальні?

 

ІII. Домашнє завдання. В. Д. Сиротюк, В.І. Баштовий. Підручник фізики  

                                       для ЗНЗ 11 клас. Підсумок розділу стор. 198,

                                    повторити будову речовини, будову атома.