Физика, 11 класс
Урок 22. Фотоэффект
Перечень вопросов, рассматриваемых на уроке:
предмет и задачи квантовой физики;
гипотеза М. Планка о квантах;
опыты А.Г. Столетова;
определение фотоэффекта, кванта, тока насыщения, задерживающего напряжения, работы выхода, красной границы фотоэффекта;
уравнение Эйнштейна для фотоэффекта;
законы фотоэффекта.
Глоссарий по теме:
Квантовая физика - раздел теоретической физики, в котором изучаются квантово-механические и квантово-полевые системы и законы их движения.
Фотоэффект – это вырывание электронов из вещества под действием света.
Квант - (от лат. quantum — «сколько») — неделимая порция какой-либо величины в физике.
Ток насыщения - некоторое предельное значение силы фототока.
Задерживающее напряжение - минимальное обратное напряжение между анодом и катодом, при котором фототок равен нулю.
Работа выхода – это минимальная энергия, которую надо сообщить электрону, чтобы он покинул металл. которую нужно сообщить электрону, для того чтобы он мог преодолеть силы, удерживающие его внутри металла.
Красная граница фотоэффекта – это минимальная частота или максимальная длина волны света излучения, при которой еще возможен внешний фотоэффект.
Основная и дополнительная литература по теме урока:
1. Мякишев Г. Я., Буховцев Б. Б., Чаругин В. М. Физика. 11 класс. Учебник для общеобразовательных организаций М.: Просвещение, 2017. – С. 259 – 267.
2. Рымкевич А. П. Сборник задач по физике. 10-11 класс.- М.:Дрофа,2009. – С. 153 – 158.
3. Элементарный учебник физики. Учебное пособие в 3 т./под редакцией академика Ландсберга Г. С.: Т.3. Колебания и волны. Оптика. Атомная и ядерная физика. – 12-е изд. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2001. С. 422 – 429.
4. Тульчинский М. Е. Качественные задачи по физике в средней школе. Пособие для учителей. Изд. 4-е, переработ. и доп. М. «Просвещение», 1972. С. 157.
Дано:
R1 = 40 Ом
R2 = 60 Ом
R0 = 20 Ом
t = 0 °C
t1 = 273 °C
t2 = 546 °C
α - ?
Формула сопротивления через ТКС (температурный коэффициент сопротивления):
R = R0*(1 + αΔT), где ΔT - разность температур
R1 = R0*(1 + αΔT1)
R2 = R0*(1 + αΔT2)
ΔT1 = (t1 - t) = 273 - 0 = 273
ΔT2 = (t2 - t) = 546 - 0 = 546
Найдём коэффициент через отношение сопротивлений:
R2/R1 = R0*(1 + αΔT2) / R0*(1 + αΔT1)
R2/R1 = (1 + αΔT2) / (1 + αΔT1) - умножим обе части на (R1*(1 + αΔT1))
R2*(1 + αΔT1) = R1*(1 + αΔT2)
R2 + R2*αΔT1 = R1 + R1*αΔT2
R2 - R1 = R1*αΔT2 - R2*αΔT1
R2 - R1 = α*(R1*ΔT2 - R2*ΔT1)
α = (R2 - R1) / (R1*ΔT2 - R2*ΔT1) = (R2 - R1) / (R1*(t2 - t) - R2*(t1 - t)) = (60 - 40) / (40*(546 - 0) - 60*(273 - 0)) = 20/(21840 - 16380) = 20/5460 = 2/546 = 1/273 K^(-1) = 0,0037... = примерно 3,7*10^(-3) K^(-1) - можно использовать вместо кельвинов и градусы Цельсия на самом деле, потому что в формулах, где используется ТКС, используется разность температур, а не какая-то определённая. А разность температур, выраженных в градусах Цельсия, равна разности температур, выраженных в кельвинах.
ответ: 1/273 K^(-1) (что примерно = 3,7*10^(-3) K^(-1)).
1000 делим на 1=1000 часов