Фотоэффект құбылысы 3-сабақ (Физика, 9 сынып, IV тоқсан)

Пән: физика
Ұзақ мерзімді жоспар бөлімі: Атом құрылысы. Атомдық құбылыстар
Осы сабақтың сол мақсатқа қол жеткізуде тигізетін үлесі: 9.6.1.4 фотоэффект үшін Эйнштейн формуласын есептер шығаруда қолдану;.
Сабақтың мақсаты: өз бетінше шығаруға арналған есептерді шығару;
терминдік сөздікті үш тілде жазу;
диалогқа қажетті сөз тіркестеріне ағылшын тілінде жауап бере алу.

Сабақ басында мұғалім:
1.Ұйымдастыру бөлімі.
Сынып оқушыларын 3 топқа бөлу.
Сабақ мақсатымен таныстыру .
Фотоэффект құбылысының ашылуы, Эйнштейн формуласы, фотоэффектінің қолданылуы туралы түсініктер беру.
2. Жаңа сабақ:
Фотоэффект (сыртқы) деп түскен жарықтың әсерінен заттан (металдар және сұйықтардан) электрондардың ұшып шығу құбылысын айтады.
Фотоэффектіні зерттеу үшін суретте көрсетілген қондырғыны пайдалануға болады. Ішіндегі ауа сорылған баллонға екі электрод-анод пен катод орналастырылады. Катодқа кварц терезесі арқылы ультракүлгін жарық түсіргенде одан фотоэлектрондар ұшып шығып, электр өрісінің әсерінен катодтан анодқа қарай қозғала бастайды. Потонциометрдің көмегімен анод пен катодтың арасындағы кернеуді өзгерте отырып, фототоктың кернеуге тәуелділігін, яғни фотоэффектінің вольт-амперлік сипаттамасын алуға болады. Екі жағдайда да анод пен катодтың арасындағы кернеу нөлге тең болса да аздаған I_0 фототок бар екені көрініп тұр. Бұл I_0 ток күшін нөлге дейін кеміту үшін анод пен катодтың арасына U_m
Теріс потенциалдар айырымын түсіру керек. Оны тежеуші кернеу немесе жабушы кернеу потенциал деп те атайды.
1/2 mϑ_max^2=eU_m
m- электронның массасы. Тежеуші кернеуді өлшей отырып, фотоэлектрондардың максимал жылдамдығын есептеп шығаруға болады.
1905 жылы тәжірибелерді зерделеу нәтижесінде фотоэффектінің мынадай заңдары (Столетов заңдары) тағайындалды.
Фотоэлектрондардың максимал жылдамдығы түскен жарықтың интенсивтігіне тәуелді емес, ол тек жарықтың жиілігіне тәуелді.
Қанығу фототок күші түскен жарықтың интенсивтігіне пропорционал өседі, бірақ жарықтың жиілігі тәуелді емес.
Әр металл үшін фотоэффектінің қызыл шекарасы, яғни одан төменгі жиілікте фотоэффект байқалмайтын шекті ең аз жиілік ν_min (немесе ең үлкен толқын ұзындығы λ_max)бар.
Фотоэффектінің қызыл шекарасы:
ν_min=A_ш/h немесе λ_max=hc/A_ш
h = 6.62 • 10-34 Дж • с
1 эв = 1,6  10-19 Дж
Көпфотонды фотоэффект үшін Эйнштейн теңдеуін былай жазуға болады:
Nhν=A_ш+(〖mϑ〗_max^2)/2
Фотоэффект негізінде жасалған құралдар фотоэлементтер деп аталады. ......