Фотоэффект и его законы

Квантовая физика

Фотоэффект и его законы

Теория фотоэффекта. Применение фотоэффекта.

Гипотеза Планка

Атомы вещества излучают энергию отдельными порциями – квантами. Энергия кванта прямо пропорциональна частоте излучения.

+

h– постоянная Планка

Макс Планк

Фотоэффект

Вырывание электронов из вещества под действием света.

Генрих Герц

Опыт Герца

+.

Ток есть!

Опыт Герца (1887 год)

Тока нет!

Красная граница фотоэффекта

– наименьшая частота падающего света, начиная с которой наблюдается фотоэффект. оэффект.

Исследование фотоэффекта

(1888 год).

А. Г. Столетов

Законы фотоэффекта

1 закон: количество электронов, вырываемых светом в единицу времени прямо пропорционально энергии падающего света.

2 закон: скорость фотоэлектронов зависит только от частоты падающего света.

Теория фотоэффекта

(1905 год).

Энергия поглощенного кванта света расходуется на работу выхода электрона из металла и на приобретение им кинетической энергии.

Альберт Эйнштейн

Частота падающего света

Красная граница фотоэффекта – наименьшая частота падающего света, начиная с которой наблюдается фотоэффект. оэффект.

Фотоэлемент

– устройство, в котором энергия света преобразуется в электрическую энергию или управляет ею.

Вакуумный

Полупроводниковый

Анод

Катод

Фотоэлементы

применяются:

в фотометрии для измерения силы света, освещенности; в кино для воспроизведения звука, в фототелеграфах; в автоматизации производства; в качестве источников тока в часах, микрокалькуляторах; проходят испытания первые солнечные автомобили; используются в солнечных батареях на искусственных спутниках Земли межпланетных и орбитальных автоматических станциях.

Если энергию, поставляемую на нашу планету Солнцем за год, перевести в условное топливо, то эта цифра составит около 100 триллионов тонн. Это в десять тысяч раз больше, чем нам нужно.

И если бы человек смог взять для своего внутреннего потребления хотя бы один процент, то это бы решило многие проблемы на века вперед.

КПД солнечных батарей

приблизительно 10% и, как показывают теоретические расчеты, может быть доведён до 22%. Открываются широкие перспективы их использования в качестве источников для бытовых и производственных нужд.

Солнечная станция

Город солнца

"Город солнца" ( крыши покрыты солнечными панелями).

Солнечный электромобиль

Солнечные батареи для мобильного телефона, ноутбука

Мотоцикл на солнечной батарее

Куртка со встроенными солнечными элементами питания

Часы, калькулятор с фотоэлементами

Международная космическая станция

Космический корабль

искусственный спутник Земли

Фотоны

Вопросы: Определение фотона. Чему равна скорость фотона? Формулы энергии, массы и импульса фотона. Задачи: № 1148, 1151-1154.

Длина волны

(м).