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

Урок №4. Тема. Розв’язування задач

Мета. Проконтролювати рівень засвоєння знань учнів, відкоригувати помилки, допущені при виконанні самостійної роботи. Розвивати логічне мислення, уміння давати аналіз фізичних величин, явищ. Виховувати вміння поважати думку однокласників, вести дискусію.

Обладнання. Картки для самостійної роботи.

План уроку

1. Самостійна робота.
2. Розв’язування задач.(технологія « два – чотири - всі разом»)
3. Домашнє завдання. Різнорівневі задачі

Методичні рекомендації. І. Самостійна робота складається із задач, аналогічних до домашнього завдання. Учні виконують її на подвійних листках,  між яким вкладений копіювальний папір. Одну половину учні здають для перевірки, а іншу залишають собі. Після чого дітям пропонуються розв’язки задач на дошці. Є можливість з’ясувати незрозумілі моменти, скорегувати помилки допущені при виконанні самостійної роботи.

Самостійна робота.

Варіант №1

Задача №1. Яка червона межа υ_min  фотоефекту, коли робота виходу електрона з металу А = 3,3∙10^-19 Дж?

Задача №2. Проміння з довжиною хвилі λ = 3,0∙10^-7м падає на речовину, для якої червона межа фотоефекту υ_min=  4,3∙10¹⁴Гц.Чому дорівнює  кінетична енергія фотоелектронів?

Задача №3. Червона границя для деякого металу λ_чм = 275нм. Знайти роботу виходу електронів з цього металу та максимальну швидкість електронів, які вирвані з цього металу світлом з довжиною хвилі 180нм.

Варіант №2

 Задача №1. Чи відбудеться фотоефект, якщо на золото падатимуть світлові промені з довжиною хвилі 4,5∙10^-7м? Робота виходу електронів із золота 4,3еВ.

Задача №2. Визначити максимальну швидкість фотоелектронів, які вибиті з поверхні срібла з довжиною хвилі  λ = 0,155 мкм

Задача №3. Визначити довжину хвилі світла, яким освітлюють поверхню металу, коли фотоелектрони мають кінетичну енергію W_к = 4,5∙10^-19 Дж, а робота виходу електрона з металу А = 3,3∙10^-19 Дж?

ІІ. Розв’язування задач. Учням пропонуються задачі для розв’язування в групах. При необхідності вчитель надає допомогу групі. Враховуючи рівень підготовки класу кількість задач надається з надлишком.

Задача №1. Знайти кінетичну енергію  та швидкість фотоелектронів, що вириваються з поверхні цинку ультрафіолетовим промінням з довжиною хвилі 200нм.

Задача №2. При освітленні металу світлом, довжина хвилі якого

0,4∙10^-6м, фотоелектрони вилітають зі швидкістю 0,5∙10² км/м. Яка робота виходу з цього металу?

Задача №3. Вибиті світлом при фотоефекті електрони повністю затримуються зворотнім потенціалом 4В, червона межа фотоефекту для металу 0,6 мкм. Визначити частоту падаючого світла.

Задача №4. Червона межа фотоефекту для вольфраму 2,75∙10^-7м. Визначити роботу виходу електрону з вольфраму, максимальну швидкість фотоелектронів, що вириваються з вольфраму світлом з довжиною хвилі λ = 1,8∙10^-7м.

Задача №5. Червона межа для літію  520 нм. Яку зворотну різницю потенціалів ( затримуючу напругу) треба прикласти до фотоелектрону, щоб затримати електрони які виходять з літію під дією ультрафіолетових променів з довжиною хвилі 200нм.

Задача №6. Для  калію червона границя фотоефекту λ_max = 0,62мкм. Яку максимальну швидкість можуть мати фотоелектрони, що вилітають при опромінюванні калію фіолетовим світло з довжиною хвилі λ = 0,42мкм?

ІІІ. Домашнє завдання.

Задача №1. Яку напругу треба прикласти, щоб електрони, які були вирвані  ультрафіолетовим промінням з довжиною хвилі λ = 0,1мкм з вольфрамової пластинки не утворювали струм у колі?

Задача №2. Обчислити сталу Планка, якщо під час освітлення світлом з частотою υ₁=  750 ТГц,запираюча напруга U₁=2В, а під час освітлення з  υ₂=  390 ТГц, запираюча напруга U₂=0,5В.

Задача №3. З якою найбільшою швидкістю будуть рухатися фотоелектрони при вибиванні їх з цезію, якщо він освітлюється світлом з  довжиною хвилі λ = 0,5 мкм? Робота виходу з цезію 1еВ.