Фотоэффект: видеоурок
Коротко
Что такое фотоэффект?
Фотоэффект - это явление наблюдаемое преимущественно при освещении металлических поверхностей.

1. фотон света передает свою энергию электрону металла
2. электрон покидает вещество, становясь фотоэлектроном
3. движение фотоэлектронов называется фототоком

Эксперименты по изучению фотоэффекта доказали квантовую природу света

Наибольшую роль в изучении явления сыграли российский физик Столетов и Эйнштейн, предоставивший общепринятое теоретическое объяснение в 1905 году, за что награжден Нобелевской премией

Схема фотоэффекта
BASICS
Что УЖЕ нужно знать


1. Гипотеза Планка
Энергия фотона прямопропорциональна частоте света

2. Волновое уравнение для электромагнитного излучения
Связь длины волны, частоты и ее скорости


3. Спектр волн

Порядок расстановки видов излучения на осях частоты, энергии и длины волны

4. Мощность света
Энергия, переносимая квантами света в единицу времени


5. Импульс и кинетическая энергия классических частиц


6. Работа электрического поля при перемещении заряда

Изменение энергии частиц при прохождении разности потенциалов (ускоряющей или тормозящей)
Тест
Восстанови необходимые знания
Выполни элементарные задания хотя бы на 80% и тогда приступай к чтению урока
НАЧАТЬ ТЕСТ
Формула для импульса электрона
Следующий вопрос
Проверить
Узнать результат
You are homebody
Probably you are don't like to travel or just don't know geography very well
Решить заново
You are beginner traveler
Probably you are like to travel and know geography well enough
Решить заново
You are real traveler
You are like to travel and know geography well
Решить заново
Видеоурок
ЕГЭ по физике. Фотоэффект
BASICS
Примеры задач
История открытий
Можешь пропустить этот блок и двинуться дальше, но не рекомендую =)
1839
Александр Беккерель наблюдал фотовольтаический эффект в электролите — в веществе под влиянием света может идти ток.
1873
Уиллоуби Смит обнаружил, что селен является фотопроводящим. — селен становится проводником, если на него светить светом
1887
Внешний фотоэффект был открыт в 1887 году Генрихом Герцем. Изучая прохождение искры между цинковыми пластинами он заметил, что если посветить ультрафиолетом на цинковые пластины, то прохождение разряда заметно облегчается.
1888—1890
Фотоэффект систематически изучал русский физик Александр Столетов, опубликовавший 6 работ. Им были сделаны несколько важных открытий в этой области, в том числе выведен первый закон внешнего фотоэффекта.

Ещё Столетов вплотную подошёл к выводу о существовании красной границы фотоэффекта.
1891

Эльстер и Гейтель при изучении щелочных металлов пришли к выводу, что, чем выше электроположительность металла, тем ниже граничная частота, при которой он становится фоточувствительным. Иначе говоря, работа выхода зависит от рода вещества и связана с его химическими свойствами.
1898
Томсон экспериментально установил, что поток электрического заряда, выходящий из металла при внешнем фотоэффекте, представляет собой поток открытых им ранее частиц (позже названных электронами)
1900—1902
Исследования фотоэффекта Филиппом Ленардом показали, что, вопреки классической электродинамике, энергия вылетающего электрона всегда строго связана с частотой падающего излучения и практически не зависит от интенсивности облучения.
1905
Альберт Эйнштейн объясняет фотоэффект при помощи своего уравнения
1906—1915
В эти годы фотоэффект изучал Милликен. Он смог установить точную зависимость запирающего напряжения от частоты (действительно оказавшуюся линейной) и на его основании смог вычислить постоянную Планка.
1921
Благодаря номинации шведского физика Карла Вильгельма Озеена, Альберт Эйнштейн получил Нобелевскую премию
1923
Милликен был удостоен Нобелевской премии в области физики «за работы по определению элементарного электрического заряда и фотоэлектрического эффекта».
«Я потратил десять лет моей жизни на проверку этого эйнштейновского уравнения 1905 г., и вопреки всем моим ожиданиям я вынужден был в 1915 г. безоговорочно признать, что оно экспериментально подтверждено, несмотря на его несуразность, так как казалось, что оно противоречит всему, что мы знаем об интерференции света».
Роберт Милликен
Проверь свои знания
Эти навыки должны быть выработаны у тебя по итогу этого урока

Если можешь сказать "Да!" каждому из пунктов ниже, то тема освоена
1
Умею применять для описания фотоэффекта уравнение Эйнштейна
Для нахождения энергии и скорости фотоэлектрона
Применение для красной границы фотоэффекта
2
Умею изображать вольт-амперную характеристику для диода при фотоэффекте
Зависимость фототока от приложенного к вакуумному диоду внешнего напряжения
3
Понимаю, как изменение различных факторов влияют на протекание фотоэффекта
Влияние изменения:
* интенсивности и мощности света
* материала фотокатода
* длины и частоты световой волны
* задерживающей или ускоряющей разности потенциалов на диоде
Как тебе материал?