Download to read offline
Розв’язання задач по темі «Світлові кванти. Фотоефект».pptx
- 1. Розв’язання задач потемі «Світлові кванти. Фотоефект»
- 2. Світлові кванти . ГіпотезаПланка: Випромінювання електромагнітних хвиль атомами і молекулами речовини відбувається не безперервно, а дискретно, тобто окремими порціями, енергія E кожної з яких прямо пропорційна частоті ν випромінювання: Квант світла - фотон Фотони мають такі властивості: 1) Заряд фотона: q = 0 ; 2) Маса фотона: m = 0; (проте світло в цілому , як потік фотонів, має масу) 3) Швидкість фотона: ( 𝒗ф = с ≈ 𝟑 ∙ 𝟏𝟎𝟖м/с) с = 𝝀 ∙ 𝝂 𝝀 = с 𝝂 𝝂 = с 𝝀 4) Енергія фотона: Е = ℎ𝜈 Е = ℎ с 𝜆 ℎ = 6,63 ∙ 10−34Дж ∙ с- стала Планка 5) Імпульс фотона: р = Е с = ℎ𝜈 с = ℎ 𝜆
- 3.
- 4. Основні формули ірозв’язання задач с = 𝝀 ∙ 𝝂 𝝀 = с 𝝂 𝝂 = с 𝝀 1еВ=1,6∙ 10−19Дж Е = ℎ𝜈 = ℎ с 𝜆 р = Е с = ℎ𝜈 с = ℎ 𝜆 𝑒 ∙ 𝑈з = 𝑚𝑣𝑚𝑎𝑥 2 2 Еф = Авих + ЕКмах ℎ𝜈𝑚𝑖𝑛 = ℎ𝑐 𝜆𝑚𝑎𝑥 = 𝐴вих ℎ𝜈 = 𝐴вих + 𝑚𝑣𝑚𝑎𝑥 2 2 Задача 1. Визначте імпульс фотона, що має енергію 4,5еВ Дано: Е= 4,5еВ с = 3 ∙ 108 м/с 1) Енергію перевести у джоулі 1еВ=1,6∙ 10−19Дж Е=4,5*1,6∙ 10−19 Дж=7,2∙ 10−19 Дж 2) Скористаємось формулою імпульсу р = Е с = 7,2∙10−19Дж 3∙108м/с =2,4∙ 10−27кг*м/с Р-?
- 5. Основні формули ірозв’язання задач с = 𝝀 ∙ 𝝂 𝝀 = с 𝝂 𝝂 = с 𝝀 1еВ=1,6∙ 10−19Дж Е = ℎ𝜈 = ℎ с 𝜆 р = Е с = ℎ𝜈 с = ℎ 𝜆 𝑒 ∙ 𝑈з = 𝑚𝑣𝑚𝑎𝑥 2 2 Еф = Авих + ЕКмах ℎ𝜈𝑚𝑖𝑛 = ℎ𝑐 𝜆𝑚𝑎𝑥 = 𝐴вих ℎ𝜈 = 𝐴вих + 𝑚𝑣𝑚𝑎𝑥 2 2 Задача 2. Енергія фотонів деякого випромінювання становить 3,98 ∙ 10−19Дж. Визначте довжину хвилі і частоту цього випромінювання. Дано: Е= 3,98 ∗ 10−19Дж с = 3 ∙ 108м/с 1) Енергія фотона Е = ℎ𝜈 Виразимо частоту 𝝂 = Е 𝒉 = 3,98 ∙10−19Дж 6,63∙10−34Дж∙с = 𝟔 ∗ 𝟏𝟎𝟏𝟒 Гц 2) Скористаємось формулою 𝝀 = с 𝝂 𝝀 = с 𝝂 = 3∙108м/с 𝟔∗𝟏𝟎𝟏𝟒 Гц =500нм 𝜈-? 𝝀-?
- 6. Основні формули ірозв’язання задач с = 𝝀 ∙ 𝝂 𝝀 = с 𝝂 𝝂 = с 𝝀 1еВ=1,6∙ 10−19Дж Е = ℎ𝜈 = ℎ с 𝜆 р = Е с = ℎ𝜈 с = ℎ 𝜆 𝑒 ∙ 𝑈з = 𝑚𝑣𝑚𝑎𝑥 2 2 Еф = Авих + ЕКмах ℎ𝜈𝑚𝑖𝑛 = ℎ𝑐 𝜆𝑚𝑎𝑥 = 𝐴вих ℎ𝜈 = 𝐴вих + 𝑚𝑣𝑚𝑎𝑥 2 2 Задача 3. Для калію червона границя фотоефекту λmax = 0,62мкм. Знайдіть роботу виходу електронів з калію. Відповідь подайте у еВ. Дано: λmax = 0,62мкм с = 3 ∙ 108м/с 1) Запишем рівняння Ейнштейна для фотоефекту, Еф = Авих + ЕКмах, ЕКмах = 0 ℎ𝜈𝑚𝑖𝑛 = ℎ𝑐 𝜆𝑚𝑎𝑥 = 𝐴вих 𝐴вих = ℎ𝑐 𝜆𝑚𝑎𝑥 = 3,2 ∙ 10−19 Дж= = 3,2∙10−19 1,6∙10−19 = 2еВ А-?
- 7. Основні формули ірозв’язання задач с = 𝝀 ∙ 𝝂 𝝀 = с 𝝂 𝝂 = с 𝝀 1еВ=1,6∙ 10−19Дж Е = ℎ𝜈 = ℎ с 𝜆 р = Е с = ℎ𝜈 с = ℎ 𝜆 𝑒 ∙ 𝑈з = 𝑚𝑣𝑚𝑎𝑥 2 2 Еф = Авих + ЕКмах ℎ𝜈𝑚𝑖𝑛 = ℎ𝑐 𝜆𝑚𝑎𝑥 = 𝐴вих ℎ𝜈 = 𝐴вих + 𝑚𝑣𝑚𝑎𝑥 2 2 Задача 4. Яка максимальна швидкість фотоелектронів, якщо фотострум припиняється при запірній напрузі 4 В? Дано: U =4В е = 1,6 ∙ 10−19 Кл m=9,1*10−31кг 𝑒 ∙ 𝑈з = 𝑚𝑣𝑚𝑎𝑥 2 2 2𝑒 ∙ 𝑈з = 𝑚𝑣𝑚𝑎𝑥 2 𝑣𝑚𝑎𝑥 = 2𝑒∙𝑈з 𝑚 =1,18*106м/с 𝑣𝑚𝑎𝑥-? 1180км/с
- 8. Домашня робота 1) Повторитиматеріал з параграфів 33, 34,35 2) Опрацювати матеріал презентації 3) Задача «Чи відбудеться фотоефект, якщо на золото падатимуть світлові промені з довжиною хвилі 4,5∙10-7м? Робота виходу електронів із золота 4,3еВ.»