Розв’язування задач з теми "Фотоелектричний ефект і його закони. Кванти світла. Рівняння фотоефекту"

Урок №2. Тема. Розв’язування задач з теми Фотоелектричний ефект і його  закони. Кванти світла.  Рівняння фотоефекту

Мета. Навчити учнів розв’язувати типові задачі з теми,розвивати логічне мислення, уміння давати аналіз фізичних величин, явищ; продовжити формувати діалектико – матеріалістичний світогляд

План уроку

1. Математична розминка.
2. Актуалізація опорних знань.(Робота в парах)
3. Розв’язування задач.(Технологія « два – чотири –всі разом»)
4. Домашнє завдання.

Методичні рекомендації

І. Математична розминка. Урок  рекомендовано розпочати з обчислення прикладів, які є математичними розв’язками  задач, що будуть розв’язуватися на уроці.

а ) ; б ) ; в )   ;

г )

ІІ. Актуалізація опорних знань  проводиться  у вигляді опрацювання  опорного конспекту минулого уроку та взаємного оцінювання знань учнів.

ІІІ. Розв’язування задач. Учням пропонується ряд  якісних та кількісних задач для розв’язування в групах, при необхідності допомогу надає вчитель.

1.                    Термоелектронна емісія металу А розпочинається при меншій температурі, ніж металу Б. Порівняйте червоні границі фотоефекту для цих металів.
2.                    Одночасно розпочали нагрівати катод і освітлювати його ультрафіолетовим промінням. Чи одночасно розпочнеться виліт фотоелектронів та термоелектронів з катоду?
3.                    Накресліть графік залежності сили струму від прикладеної напруги між двома електродами.
4.                    У досліді Столєтова світловий потік, що падав на цинк збільшили в k разів, але це не призвело до збільшення фотоструму. Коли це можливо?
5.                    Який вислів точніше відображає фізичний процес: а) «фотострум пропорційний світловому потоку», б) «фотострум насичення пропорційний світловому потоку»
6.                    Відомо, що червоні кванти не виривають електронів з цинку. Чи пов’язано це із тим, що їх мало і чи можна досягти фотоефекту, концентруючи за допомогою сферичного дзеркала потік червоного світла від теплового джерела на поверхню цинку?
7.                    Концентруючи на цинк проміння лазера, спостерігають виліт електронів навіть у тому випадку, коли довжина хвилі більша від червоної границі. Чому?
8.                    Світловий потік фіолетових променів на цинк зменшився в k разів. Як зміниться: а) кількість фотоелектронів; б) середня кінетична енергія фотоелектронів?
9.                    Чим саме не точний вислів: «У явищі фотоефекту енергія світла витрачається на виривання електронів із поверхні тіла і надання їм кінетичної енергії»?
10.                Накресліть графік залежності максимальної кінетичної енергії фотоелектронів від частоти тіла, що падає на поверхню?
11.                Як зміниться графік в попередній задачі, якщо матеріал матиме меншу роботу виходу фотоелектронів
12.                Накресліть графік максимальної швидкості фотоелектронів залежно від довжини хвилі світла, яким опромінюють метал.
13.                З якою метою фотокатоди вкривають металами чи сполуками металів з малою роботою виходу?
14.                Виконуючи досліди, О. Г. Столєтов помітив, що фотоефект полегшується з підвищення температури металу. Чим це пояснити?

Задача №1. Робота виходу електронів з натрію 3,36∙10^-19Дж. Визначити червону межу фотоефекту для натрію.

Задача №2.  Чи відбудеться фотоефект, якщо на цинк падатимуть світлові промені з довжиною хвилі 4,5∙10^-7м? Робота виходу електронів з цинку 5,6∙10^-19Дж.

Задача №3. Визначити максимальну кінетичну енергію електронів, що їх вириває з поверхні калію випромінювання з довжиною хвилі 345 нм. Робота виходу електронів з поверхні калію 2,26еВ

Задача №4. Визначити довжину світлової хвилі, що опромінює поверхню стронцію, коли фотоелектрони мають максимальну кінетичну енергію  1,8∙10^-19 Дж, довжина хвилі червоної межі фотоефекту для стронцію 550 нм.

ІV. Домашнє завдання. І.М. Гельфгат, І.Ю. Ненашев «Фізика. Збірник задач» 

Середній рівень № 10.8, 10.10,

Достатній рівень №10.10,10.16,

Високий рівень  №10.16,10.25