Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

FOTOELEKTRICKÝ JEV. Vzájemné působení záření a látky Při zkoumání vzájemného působení záření a látky byl v 19. století objeven fotoelektrický jev (fotoefekt).

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "FOTOELEKTRICKÝ JEV. Vzájemné působení záření a látky Při zkoumání vzájemného působení záření a látky byl v 19. století objeven fotoelektrický jev (fotoefekt)."— Transkript prezentace:

1 FOTOELEKTRICKÝ JEV

2 Vzájemné působení záření a látky Při zkoumání vzájemného působení záření a látky byl v 19. století objeven fotoelektrický jev (fotoefekt). Bylo zjištěno, že dopadající záření uvolňuje z povrchu některých látek elektrony, které pak mohou přenášet elektrický proud v obvodu. 1/17

3 Fotoelektrický jev upevníme k elektroskopu zinkovou destičku nabijeme ji záporným nábojem po osvětlení elektrickým obloukem nebo ultrafialovým zářením se bude vybíjet ozáříme-li nenabitou destičku, nabíjí se kladně dopadající záření uvolňuje z povrchu destičky elektrony. 2/17

4 Fotoelektrický jev Podle způsobu vzniku elektronů vlivem dopadajícího elektromagnetického záření se rozlišuje: vnější fotoefekt (fotoemise)– elektrony uvolňovány z povrchu materiálu vnitřní fotoefekt – elektrony uvolňovány uvnitř materiálu 3/17

5 Vnější fotoefekt fotonka záření dopadající na katodu uvolněné elektrony skrz záporně nabitou mřížku elektrony s dostatečnou energií se dostanou až na anodu vzniká elektrický proud, měříme galvanometrem množství fotoelektronů je závislé na intenzitě záření energie elektronů závislá na frekvenci 4/17

6 Fotoefekt podle kvantové hypotézy elmag. záření se chová jako soubor částic – energie – hybnost rychlost světla c lze přiřadit relativistickou nulovou klidovou hmotnost (1) velikost hybnosti (2) 6/17

7 Mezní frekvence mezní frekvence f 0 + mezní vlnová délka λ 0 elektrony se uvolňují při této dané frekvenci (a vyšší) vyšší frekvence → elektrický proud přímo úměrný intenzitě dopadajícího záření Albert Einstein v roce 1905 využil Planckovy hypotézy 5/17

8 Fotoefekt (3) každé kvantum předá svou energii hf vždy jednomu elektronu  uvolnění elektronu = výstupní práce W v  kinetická energie elektronu E k 7/17

9 Einsteinova rovnice Einsteinova rovnice pro fotoefekt: (4) mezní frekvence odpovídá uvolnění elektronu s nulovou kinetickou energií (5) kvantum záření o frekvenci f < f 0 nedostatečná energie k vykonání výstupní práce f ≥ f 0 elektrony z kovu uvolňovány jeden foton → jeden emitovaný elektron applet 8/17

10 Experimentální měření Planckovy konstanty vyleštěný fotocitlivý materiál světelné paprsky → fotoelektrony → el. potenciál → kinetická energie (hodnota elektrického náboje) → h = 6,57 × 10 −34 J·s (R. A. Millikan v roce 1916) znalost Planckovy konstanty s přesností /17

11 Praktické použití vnější fotoefekt – fotodioda – detektory – elektronové násobiče, fotonásobiče vnitřní fotoefekt – fotometry, expozimetry – CCD panely – solární panely 10/17

12 CCD panel snímání obrazové informace videokamery, digitální fotoaparáty, faxy, scannery, čtečky čárových kódů… Charge-Coupled Device praktická aplikace fotoefektu konstrukce – lineární (čtečky čárových kódů, …) – plošné (digitální fotoaparáty, …) applet 11/17

13 Příklad Jaká je minimální frekvence elektromagnetického záření, kterým je třeba ozářit povrch niklu, aby nastal vnější fotoelektrický jev? Výstupní práce elektronů z niklu je 5 eV (1 eV = 1, J, Planckova konstanta je 6, J.s). 12/17

14 Řešení 13/17

15 Příklad Může nastat fotoelektrický jev při dopadu viditelného světla na zinek? Výstupní práce elektronů ze zinku je asi 4 eV (1 eV = 1, J, Planckova konstanta je 6, J.s, rychlost světla ve vakuu je m.s -1, nejkratší vlnová délka viditelného světla je 390 nm). 14/17

16 Řešení 15/17 Odpověď: Fotoelektrický jev při dopadu viditelného světla na zinek nemůže nastat.

17 Opakování fotoelektrický jev kvanta záření částice dopad na fotokatodu uvolnění elektronů energie kvant větší než výstupní práce přebytek energie kinetickou energií elektronu 16/17

18 POUŽITÉ ZDROJE 1.Štoll I.: Fyzika pro gymnázia/ Fyzika mikrosvěta, Prometheus, Praha Bartuška K.: Sbírka řešených úloh z fyziky IV pro SŠ, Prometheus, Praha http://fyzika.jreichl.comhttp://fyzika.jreichl.com 4.http://cs.wikipedia.orghttp://cs.wikipedia.org 5.http://www.freedigitalphotos.nethttp://www.freedigitalphotos.net 6.http://olomoucky.denik.czhttp://olomoucky.denik.cz 7.http://www.kof.zcu.cz/st/dp/horsky/html/2fotoel.htmlhttp://www.kof.zcu.cz/st/dp/horsky/html/2fotoel.html 8.http://www.aldebaran.cz/bulletin/2004_s3.htmlhttp://www.aldebaran.cz/bulletin/2004_s3.html 9.http://www.praktikum.brejlovec.net/409.htmlhttp://www.praktikum.brejlovec.net/409.html 10.http://ccd.mii.cz/art?id=303&lang=405http://ccd.mii.cz/art?id=303&lang=405 Grafická úprava a ilustrace: Marie Cíchová 17/17


Stáhnout ppt "FOTOELEKTRICKÝ JEV. Vzájemné působení záření a látky Při zkoumání vzájemného působení záření a látky byl v 19. století objeven fotoelektrický jev (fotoefekt)."

Podobné prezentace


Reklamy Google