Фотоэффект құбылысы. Эйнштейт формуласы.

Сабақ жоспары

Күні: 9-сынып

Сабақ тақырыбы: §51. Фотоэффект құбылысын түсіндіру. Эйнштейн формуласы. Фотоэффект құбылысын техникада пайдалану.

Сабақ мақсаты:

1. Фотоэффект құбылысы туралы ұғымды қалыптастыруды жалғастыру,электронның шығу жұмысы, Эйнштейн формуласы, фотоэффекттің қолданылуы туралы түсінік беру.

2.Оушыларды өз бетімен ғылыми ой қорытындыларын айтуға жетелеу. Ой-өрісін дамыту.

3. Ғылыми дүниетанымын қалыптастыру, жауапкершілікке, тиянақтылыққа, еңбекқорлыққа тәрбиелеу.

Сабақ түрі: аралас

Сабақ әдісі: баяндау, сұрақ-жауап

Сабақ барысы:

І. Ұйымдастыру кезеңі.

- Оқушылармен амандасу;

- Сергіту сәті.

- Сабақтың мақсат міндетімен таныстыру;

- Жетон тарату арқылы оқушыларды жұптастырамын.

ІІ. Оқушылардың үй тапсырмасын қалай меңгергендерін тексеру.

№ 1

1. Макс Планк гипотезасы қалай тұжырымдалады?

1. Ультракүлгін, рентген және инфрақызыл сәулелерінің қайсысы электромагниттік энергияны басқаларынан көп тасиды.

№ 2

1. Әр кванттың энергиясы неге тең?

2. Классикалық физика бойынша денелер сәулелерді қалай шығарады немесе жұтады?

№ 3

1. Квант дегеніміз не?

2. 38 жаттығу, № 1 есебі.

№ 4

1. Планк тұрақтысы неге тең?

2. 38 жаттығу, № 2 есебі.

№ 5

1. Фотон дегеніміз не?

2. Гамма сәулелері мен радиотолқындардың кванттарының энергиялары туралы не айтуға болады?

№ 6

1. Фотон қандай бөлшек?

2. Фотонның энергиясы 4,8 ^.10^-19 Дж. Электромагниттік сәуленің толқын ұзындығы қандай?

Есептердің шығарылуын тексеру.

Жаңа сабақты игеруге даярлық: “Жарық құбылыстары” ұғымын талдау.

Жарық құбылыстары

Cын тұрғысынан ойлау: Электр лампасын пайдаланып жаңа тақырыптың мақстаын ашу.

ІІІ. Жаңа сабақ.

Сәулелердің әсерінен электрондардың сұйық және қатты дене бетінен босап шығу құбылысын сыртқы фотоэлектрлік эффект деп атайды.

Жарық екі жақтылығымен сипатталады: толқындық және бөлшектік, яғни фотондар ағыны ретінде көрінеді. Бұл құбылыс жарықтың толқындық-корпускулалық дуализмі деп аталады.

Электронның металдан босап, ұшып шығуы үшін жасайтын жұмысын электронның шығу жұмысы деп атайды.

Энергияның сақталу заңы бойынша жұтылған жарық фотонының hν энергиясы электронның шығу жұмысына және оның кинетикалық энергиясына жұмсалады:

. Эйнштейн формуласы.

m_e-босап шыққан электронның массасы;

υ –оның жылдамдығы.

h- Планк тұрақтысы

А_ш- электронның шығу жұмысы.

Фотоээфект құбылыс мына шарт орындалса ғана байқала бастайды:

hν₀≥A_шығу.

Электронның шығу жұмысы жарықтың жиілігіне немес толқын ұзындығына ғана тәуелді.

Фотоэффект байқалатын жарықтың ең аз дегендегі жиілігін немес оған сәйкес келетін толқын ұзындығын фотоэффектінің қызыл шекарасы деп атайды.

Фотоэффект құбылысына негізделіп жасалған құралы фотоэлемент деп аталады.

Фотоэлементтің сыртқы түрі мен құрылысы:

IV. Есептер шығару. Рымкевич есептер жинағынан: (Оқушылар тапсырманы жұптасып орындайды)

1. Алюминий пластинаны сәулелендіру кезінде фотоэффект ең аз 1,03 пГц жиілікте басталады. Электрондардың алюминийден шығу жұмысын табыңдар.

2. Мыс үшін фотоэффектінің ұзын толқынды шекарасы 282 нм. Электрондардың металдан шығу жұмысын табыңдар.

3. Спектрдің көрінетін бөлігіндегі ең ұзын 760 нм және ең қысқа 380 мкм толқындарға сәйкес фотондардың энергиясын анықтаңдар.

4. Металдағы фотоэффектінің қызыл шекарасы 3 * 10¹⁴ Гц. Металдан электрондардың ұшып шығу жұмысын анықтаңдар.

5. Фотонның энергиясы 3,2 *10^-19 Дж. Оған қандай толқын ұзындығы сәйкес келеді.

6. Эектронның цезий бетінен шығу жұмысы 1,6*10^-19 Дж. Цезий бетіне толқын ұзындығы 0,589 мкм болатын сәуле түссе, фотоэффект байқала ма.

V. Қорытындылау.

VІ. Бағалау. Үйге тапсырма: §51. 39-жаттығу.