Презентация на тему "Фотоэффект"

Содержание

• 
  Слайд 1
  

  Фотоэффект

• 
  Слайд 2
  

  Фотоэффе́кт — это испускание электронов веществом под действием ультрафиолетового света. В конденсированных веществах (твёрдых и жидких) выделяют внешний и внутренний фотоэффект.

• 
  Слайд 3

  История изучения

  В 1839 году французский физик Александр Беккерель наблюдал явление фотоэффекта в электролите. В 1873 году английский инженер-электрик Уиллоуби Смит обнаружил, что селен является фотопроводящим.

• 
  Слайд 4
  

  Затем эффект изучался в 1887 году Генрихом Герцем.Чтобы лучше видеть искру в своих опытах, Герц поместил приёмник в затемнённую коробку. При этом он заметил, что в коробке длина искры в приёмнике становится меньше. Тогда Герц стал экспериментировать в этом направлении, в частности, он исследовал зависимость длины искры в случае, когда между передатчиком и приёмником помещается экран из различных материалов. Полученные результаты явились открытием нового явления в физике, названного фотоэффектом.

• 
  Слайд 5
  

  1888-1890 годах фотоэффект систематически изучал русский физик Александр Столетов. Им были сделаны несколько важных открытий в этой области, в том числе выведен первый закон внешнего фотоэффекта.

• 
  Слайд 6
  

  Фотоэффект был объяснён в 1905 году Альбертом Эйнштейном на основе гипотезы Макса Планка о квантовой природе света (за что в 1921 году Энштейн, благодаря номинации шведского физика Карла Вильгельма Озеена, получил Нобелевскую премию). В работе Эйнштейна содержалась важная новая гипотеза — если Планк в 1900 году предположил, что свет излучается только квантованными порциями, то Эйнштейн уже считал, что свет и существует только в виде квантованных порций. Из закона сохранения энергии, при представлении светав виде частиц (фотонов), следует формула Эйнштейна для фотоэффекта: hv= Aвых + mv 2 2

• 
  Слайд 7
  

  Из этой формулы следует существование красной границы фотоэффекта, то есть существование наименьшей частоты, ниже которой энергии фотона уже недостаточно для того, чтобы «выбить» электрон из металла. Суть формулы заключается в том, что энергия фотона расходуется на ионизацию атома вещества и на работу, необходимую для «вырывания» электрона, а остаток переходит в кинетическую энергию электрона.

• 
  Слайд 8
  
• 
  Слайд 9
  

  Исследования фотоэффекта были одними из самых первых квантовомеханических исследований. Исследования фотоэффекта показали, что, вопреки классической электродинамике, энергия вылетающего электрона всегда строго связана с частотой падающего излучения и практически не зависит от интенсивности облучения.

• 
  Слайд 10

  Законы фотоэффекта

  1-й закон: Сила фототока прямо пропорциональна плотности светового потока. 2-й закон: Максимальная кинетическая энергия вырываемых светом электронов линейно возрастает с частотой света и не зависит от его интенсивности. 3-й закон: Для каждого вещества существует красная граница фотоэффекта, то есть минимальная частота света (или максимальная длина волны), при которой ещё возможен фотоэффект.

• 
  Слайд 11

  Внешний фотоэффект

  Внешним фотоэффектом (фотоэлектронной эмиссией) называется испускание электронов веществом под действием электромагнитных излучений. Электроны, вылетающие из вещества при внешнем фотоэффекте, называются фотоэлектронами, а электрический ток, образуемый ими при упорядоченном движении во внешнем электрическом поле, называется фототоком.

• 
  Слайд 12
  

  Фотокатод — электрод вакуумного электронного прибора, непосредственно подвергающийся воздействию электромагнитных излучений и эмитирующий электроны под действием этого излучения. Зависимость спектральной чувствительности от частоты или длины волны электромагнитного излучения называют спектральной характеристикой фотокатода.

• 
  Слайд 13

  Внутренний фотоэффект

  Внутренним фотоэффектом называется перераспределение электронов по энергетическим состояниям в твёрдых и жидких полупроводниках и диэлектриках, происходящее под действием излучений. Он проявляется в изменении концентрации носителей зарядов в среде и приводит к возникновению фотопроводимости или вентильного фотоэффекта.

• 
  Слайд 14

  Фотон

  Фото́н  — элементарная частица, квант электромагнитного излучения (в узком смысле — света). Это безмассовая частица, способная существовать только двигаясь со скоростью света. Электрический заряд фотона также равен нулю. Фотону как квантовой частице свойственен корпускулярно-волновой дуализм, он проявляет одновременно свойства частицы и волны. В физике фотоны обозначаются буквой γ. Фотон — самая распространённая по численности частица во Вселенной. На один нуклон приходится не менее 20 миллиардов фотонов.

• 
  Слайд 15

  Применение фотоэффекта

  Приборы, в основе принципа действия которых лежит явление фотоэффекта, называют фотоэлементами.

• 
  Слайд 16
  

  Фотоэлементы, использующие внешний фотоэффект, преобразуют в электрическую энергию лишь незначительную часть энергии излучения. Поэтому в качестве источников электроэнергии их не используют, зато широко применяют в различных схемах автоматики для управления электрическими цепями с помощью световых пучков.

• 
  Слайд 17
  

  С помощью фотоэлементов осуществляется воспроизведение звука, записанного на кинопленке а также передача движущихся изображений (телевидение).

• 
  Слайд 18
  

  На внешнем фотоэффекте основана работа электронно-оптического преобразователя (ЭОП), предназначенного для преобразования изображения из одной области спектра в другую, а также для усиления яркости изображений. В медицине ЭОП применяют для усиления яркости рентгеновского изображения, это позволяет значительно уменьшить дозу облучения человека.

• 
  Слайд 19
  

  На фотоэффекте основано превращение светового сигнала в электрический. Электрическое сопротивление полупроводника падает при освещении; это используется для устройства фотосопротивлений. При освещении области контакта различных полупроводников возникает фото- эдс, что позволяет преобразовывать световую энергию в электрическую.

• 
  Слайд 20
  

  Фотоэлектронные умножители позволяют регистрировать очень слабое излучение, вплоть до отдельных квантов.