Autor:Ing. Jiří Šťastný Předmět/vzdělávací oblast:Fyzika Tematická oblast:Optika Téma:Fotoelektrický jev Ročník:4. Datum vytvoření:Únor 2014 Název:VY_32_INOVACE_ FYZ Anotace: Princip a využití fotoelektrického jevu. Učební materiál slouží jako inovativní prezentační doplněk výuky a využívá aktivizujících možností multimediálních prostředků včetně hypertextových odkazů. Závěrečné kontrolní otázky zvyšují interaktivitu výuky a podporují samostatné myšlení žáků. Multimediální výuka svou přehledností a názorností podporuje zájem a aktivitu i u slabších žáků. Metodický pokyn: Prezentace primárně slouží pro výklad v hodině, ale může být využita i k samostudiu a pro distanční formu vzdělávání. Otázky na konci tématu ověřují, jak žáci danou problematiku zvládli, a po vytištění je lze použít i pro písemné ověření jejich znalostí. Materiál vyžaduje použití multimediálních prostředků – PC a dataprojektoru.

Fotoelektrický jev - podstata Fotoelektrický jev nastává při působení elektromagnetického záření a látky. Energie záření je předávána elektronům v látce. Fotoelektrický jev pozorujeme hlavně u pevných látek (kovů a polovodičů). Při vnějším fotoelektrickém jevu se působením záření uvolňují elektrony, které unikají z látky. Nastává fotoemise elektronů.

Vnitřní fotoelektrický jev Uvolněné elektrony setrvávají v látce a zvyšují její vodivost. U polovodičů je fotoelektrický jev příčinou generace párů elektron – díra. Využití nachází například ve fotodiodě: světlo dopadá na přechod PN, předá energii elektronu ve valenční vrstvě atomu, elektron atom opustí a vznikne díra (pár elektron – díra).

Vnější fotoelektrický jev Pozorujeme jej především u kovů. Při dopadu světla na povrch kovu z něj vystupují elektrony. Využíval se u fotonek, kde z ozářené katody (připojené k zápornému pólu zdroje) vyletovaly elektrony k anodě a obvodem procházel malý proud (fotoproud).

Zákony vnějšího fotoefektu 1.Pro každý kov existuje jistá mezní frekvence, není-li překročena, jev nenastává. 2.Při překročení mezní frekvence je počet uvolněných elektronů úměrný intenzitě záření dopadajících na fotokatodu. 3.Energie fotoelektronů je přímo úměrná frekvenci záření.

Einsteinova teorie fotoel. jevu

Souvislosti s rovnicí fotoefektu Různé kovy mají různou výstupní práci, nejmenší má Cesium (1,93 eV). Uvolnění elektronu se děje okamžitě po dopadu kvanta energie, nepozorujeme žádnou setrvačnost mezi ozářením a vznikem fotoproudu. Rychlost elektronu závisí na frekvenci záření.

Kontrolní otázky Jaká je podstata fotoelektrického jevu? Kdo je autorem objevu fotoelektrického jevu? Co říká rovnice fotoelektrického jevu?

Kontrolní otázky-odpovědi

Použité zdroje: SVOBODA, Emanuel a kol. Přehled středoškolské fyziky. 3. vyd. Praha: Prometheus, 1996, ISBN LEPIL, Oldřich; BEDNAŘÍK, Milan; HÝBLOVÁ, Radmila. Fyzika pro střední školy II. Praha: Prometheus, 2002, ISBN X Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Jiří Šťastný.