Alma38.ru

Электро Свет
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

В этом случае все вылетающие при данной температуре из катода электроны будут достигать анода. Такой ток называется током насыщения. Сила тока насыщения при прочих равных условиях зависит от температуры эмиттера.  [47]

Максимальное напряжение тока насыщения равно разности рабочих функций эмитера и коллектора. При снижении рабочей функции эмитера сила тока насыщения увеличивается, а напряжение уменьшается, поэтому в зависимости от условий выходная мощность может увеличиться или уменьшиться.  [48]

На участке 1 между силой тока / и разностью потенциалов Е имеет место прямая пропорциональная зависимость в соответствии с законом Ома; этот участок называется областью закона Ома. Все образовавшиеся в газе ионы доходят до электродов, и поэтому сила тока насыщения не зависит от приложенной разности потенциалов и является мерой энергии, затраченной на ионизацию газа. На участке 3 наблюдается постепенное возрастание силы тока по мере повышения разности потенциалов.  [49]

На участке 1 между силой тока / и разностью потенциалов Е имеет место прямая пропорциональная зависимость в соответствии с законом Ома; этот участок называется областью закона Оыа. Участок 2 соответствует так называемому току насыщения. Все образовавшиеся в газе ионы доходят до электродов, и поэтому сила тока насыщения не зависит от приложенной разности потенциалов и является мерой энергии, затраченной на ионизацию газа. На участке 3 наблюдается постепенное возрастание силы тока по мере повышения разности потенциалов.  [50]

В современном эксперименте фотоэлектрические измерения световых потоков широко применяют во всем оптическом диапазоне. Измерения базируются на законах фотоэффекта, из которых в данном случае наиболее важна строгая пропорциональность силы тока насыщения и светового потока. Для измерений используют различные устройства, правильная оценка возможностей которых часто оказывается совсем не простой.  [51]

А В — при замедляющем потенциале ( t / 0); в последнем случае обычно говорят о задерживающем потенциале. Когда ускоряющее напряжение, постепенно возрастая, достигает значения l / j, кривая i ( U) выходит на насыщение. При / [ / i все фотоэлектроны, освобожденные светом из катода, проходят через цепь, поэтому сила тока насыщения г о должна рассматриваться в качестве меры фотоэлектрического действия света. Наличие на кривой i ( U) участка АВ связано с тем, что фотоэлектроны обладают некоторой кинетической энергией. При ( / — U0 ни один из фотоэлектронов не попадает на анод; фототок обращается в нуль.  [52]

Читайте так же:
Схема электрического выключателя света

Закон, приведенный выше, выполняется с полной строгостью в том случае, когда измеряемый ток насыщения образован лишь электронами, освобожденными светом. Это имеет место, если чувствительная поверхность помещена в вакуум. В приборах, наполненных газом и обычно гораздо более чувствительных, так как в них к току электронной эмиссии прибавляется ток ионизации, могут уже возникать некоторые отступления от простой пропорциональности между силой тока насыщения и интенсивностью света; поэтому приборами описанного рода надо пользоваться для измерительных целей с известной осмотрительностью.  [53]

Сила тока насыщения прямо пропорциональна интенсивности света формула

Тесты по физике 11 класс. Тема: «Фотоэффект»

Правильный вариант ответа отмечен знаком +

1) Предельное значение силы фототока называется…

2) Какое название получил коэффициент пропорциональности:

3) Как называется понятие, отражающее количество минимальной энергии, которую необходимо сообщить электрону, чтобы он покинул металлическую кристаллическую решетку?

— скорость световой волны

4) Кто является автором теории фотоэффекта?

5) Как называется понятие, отражающее процесс испускания электронов из вещества под действием на него падающего света?

6) Как звучит первый закон фотоэффекта?

+ фототок насыщения прямо пропорционален падающему световому потоку

— фототок насыщения обратно пропорционален падающему световому потоку

— фототок насыщения не имеет зависимости с падающим световым потоком

— максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов линейно растет с частотой света и не зависит от интенсивности последнего

7) Какой прибор можно использовать в целях наблюдения явления фотоэффекта

+ электрометр с присоединенной к нему цинковой пластинкой

8) Как звучит второй закон фотоэффекта?

— фототок насыщения прямо пропорционален падающему световому потоку

— фототок насыщения обратно пропорционален падающему световому потоку

— фототок насыщения не имеет зависимости с падающим световым потоком

+ максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов линейно растет с частотой света и не зависит от интенсивности последнего

Читайте так же:
Розетка для плинтуса напольного с кабель каналом

9) Какой русский ученый считается первооткрывателем явления фотоэффекта?

тест 10) Из-за чего не происходит явления фотоэффекта при положительном заряде пластины?

— недостаточное количество фотонов

— недостаточная энергия электронов

— электроны не способны вырваться из вещества

+ электроны, которые вырываются, обратно притягиваются к пластине и оседают на ней

11) Изменится ли заряд прибора электрометра при его подключении к положительно заряженной пластине?

— сначала уменьшается, затем увеличивается

— сначала увеличивается, затем уменьшается

— заряд резко возрастает

+ заряд не меняется

12) При каком виде излучения происходит явление фотоэффекта?

13) Чему равно значение массы фотона, который находится в покое?

+ масса покоящегося фотона равна 0

14) Частица, не имеющая массы и способная к существованию только при движении со скоростью света, называется…

15) От чего зависит задерживающее напряжении:

— от максимальной потенциальной энергии

+ от максимальной кинетической энергии

— от массы электрона

— от скорости движения электрона

16) Формула для расчета массы фотона выглядит следующим образом:

17) Укажите правильную запись уравнения фотоэффекта:

+ hv = A + mV 2 max/2

18) Как называется следующая формула: hv = A + mV 2 max/2?

19) Какой закон фотоэффекта отражен на картинке?

вопрос теста Второй закон фотоэффекта

— картинка не отражает законов фотоэффекта

тест-20) Какое явление отображено на следующей картинке?

Сила тока насыщения прямо пропорциональна интенсивности света формула

При помощи данного видеоурока вы сможете самостоятельно изучить тему «Опыты А. Столетова. Явление фотоэффекта». В ходе урока учащиеся смогут узнать о гипотезе Планка о дискретной природе света, экспериментах Герца и последующих опытах великого русского физика Столетова, который изучил и обозначил явление фотоэффекта.

Тема: Квантовая физика

Урок: Опыты А. Столетова. Явление фотоэффекта

1. Введение

Макс Планк выдвинул гипотезу о дискретной природе света. Эта явление было подтверждено исследованиями, которые проводил Генрих Герц. Такое явление получило название – явление фотоэффекта.

Изучил экспериментально и сформулировал законы фотоэффекта русский физик Александр Григорьевич Столетов (Рис. 1).

Читайте так же:
Bbk 32lem 1001 t2c уменьшить ток подсветки

Александр Григорьевич Столетов

Рис. 1. Александр Григорьевич Столетов

Фотоэффект – это вырывание электронов из вещества под действием света.

Внутренний фотоэффект – это эффект, при котором оторванные от своих атомов электроны остаются внутри вещества и становятся свободными. Такой фотоэффект можно наблюдать в полупроводниках и некоторых диэлектриках.

Для того чтобы получить о фотоэффекте более полное представление, нужно выяснить:

1. От чего зависит число вырванных светом с поверхности вещества электронов (фотоэлектронов),

2. Чем определяется их скорость или кинетическая энергия.

Были проведены экспериментальные исследования (Рис. 2).

Опыт Столетова

Рис. 2. Опыт Столетова

В стеклянный баллон, из которого был выкачан воздух, помещаются два электрода. На один из электродов поступает свет через кварцевое окошко, прозрачное не только для видимого света, но и для ультрафиолетового. На электроды подается напряжение, которое можно менять с помощью потенциометра и измерять вольтметром. К освещаемому электроду подключают отрицательный полюс батареи. Под действием света этот электрод испускает электроны, которые образуют электрический ток. При малых напряжениях не все вырванные светом электроны достигают другого электрода. Если, не меняя интенсивности излучения, увеличивать разность потенциалов между электродами, то сила тока возрастает. При некотором значении напряжения она достигает максимального значения, после чего перестает увеличиваться.

Ток насыщения – максимальное значение силы тока. Ток насыщения определяется числом электронов, испущенных за 1 секунду освещаемым электродом (Рис. 3).

Изменяя интенсивность излучения, удалось установить, что сила тока насыщения прямо пропорциональна интенсивности светового излучения, падающего на поверхность тела. При увеличении интенсивности излучения источника света в два раза, сила тока насыщения тоже увеличивается в два раза.

Ток насыщения

Рис. 3. Ток насыщения

Первый закон Столетова:

Количество электронов, вырываемых светом с поверхности металла за 1 секунду, прямо пропорционально поглощаемой за это время энергии световой волны.

Из эксперимента видно, что величина силы фототока отлична от нуля и при нулевом значении напряжения (Рис. 4). Это значит, что часть вырванных светом фотоэлектронов достигает анода и при отсутствии напряжения.

Читайте так же:
Подключение диода подсветки выключателя legrand

Величина силы фото тока

Рис. 4. Величина силы фототока

Если изменить полярность батареи, то сила тока будет уменьшаться, и при некотором напряжении обратной полярности она станет равна нулю (Рис. 5).

Опыт Столетова при обратной полярности

Рис. 5. Опыт Столетова при обратной полярности

Это значит, что электрическое поле тормозит вырванные электроны до полной остановки, а затем возвращает их на электрод. Такое напряжение – задерживающее напряжение (Рис. 6).

Задерживающее напряжение

Рис. 6. Задерживающее напряжение

Измеряя задерживающее напряжение и применяя теорему о кинетической энергии, можно найти значение кинетической энергии фотоэлектронов:

При изменении интенсивности света задерживающее напряжение не меняется. Это значит, что не меняется кинетическая энергия фотоэлектронов.

На опытах было обнаружено, что кинетическая энергия фотоэлектронов зависит от частоты света.

Второй закон Столетова:

Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов линейно возрастает с частотой света и не зависит от его интенсивности (Рис. 7).

График увеличения кинетической энергии

Рис. 7. График увеличения кинетической энергии

Если частота света меньше некоторой определенной для данного вещества минимальной частоты, то фотоэффект не наблюдается, достигается красная граница фотоэффекта.

Красная граница фотоэффекта – это минимальная частота света для данного вещества, при которой наблюдается явление фотоэффекта.

Второй закон Столетова совершенно не объясним. При увеличении интенсивности света на электроны должна действовать большая сила, а следовательно, фотоэлектроны должны получать большую энергию, но на самом деле этого не происходит.

Объяснить теоретически эти экспериментальные законы смог Альберт Эйнштейн, применив к ним гипотезу Макса Планка.

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет:

Фотоэффект и его законы. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта. Применение фотоэффекта в технике.

В 1900 г. немецкий физик Макс Планк высказал гипотезу: свет излучается и поглощается отдельными порциями — квантами (или фотонами). Энергия каждого фотона определяется формулой Е = hv, где h — постоянная Планка, равная , v — частота света. Гипотеза Планка объяснила многие явления: в частности, явление фотоэффекта, открытого в 1887 г. немецким ученым Генрихом Герцем и изученного экспериментально русским ученым А. Г. Столетовым. Фотоэффект — это явление испускания электронов веществом под действием света.

Читайте так же:
Ограничение тока светодиода lm317

В результате исследований были установлены три закона фотоэффекта.

1. Сила тока насыщения прямо пропорциональна интенсивности светового излучения, падающего на поверхность тела.

2. Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов линейно возрастает с частотой света и зависит от его интенсивности.

3. Если частота света меньше некоторой определенной для данного вещества минимальной частоты, то фотоэффекта не происходит.

Зависимость фототока от напряжения показана на рисунке 51.

Теорию фотоэффекта создал немецкий ученый А. Эйнштейн в 1905 г. В основе теории Эйнштейна лежит понятие работы выхода электронов из металла и понятие о квантовом излучении света. По теории Эйнштейна фотоэффект имеет следующее объяснение: поглощая квант света, электрон приобретает энергию. При вылете из металла энергия каждого электрона уменьшается на определенную величину, которую называют работой выхода (Авых). Работа выхода — это работа, которую необходимо затратить, чтобы удалить электрон из металла. Максимальная энергия электронов после вылета (если нет других потерь) имеет вид: . Это уравнение носит название уравнения Эйнштейна.

Приборы, в основе принципа действия которых лежит явление фотоэффекта, называют фотоэлементами. Простейшим таким прибором является вакуумный фотоэлемент. Недостатками такого фотоэлемента являются: слабый ток, малая чувствительность к длинноволновому излучению, сложность в изготовлении, невозможность использования в цепях переменного тока. Применяется в фотометрии для измерения силы света, яркости, освещенности, в кино для воспроизведения звука, в фототелеграфах и фототелефонах, в управлении производственными процессами.

Существуют полупроводниковые фотоэлементы, в которых под действием света происходит изменение концентрации носителей тока. Они используются при автоматическом управлении электрическими цепями (например, в турникетах метро), в цепях переменного тока, в качестве невозобновляемых источников тока в часах, микрокалькуляторах, проходят испытания первые солнечные автомобили, используются в солнечных батареях на искусственных спутниках Земли, межпланетных и орбитальных автоматических станциях.

С явлением фотоэффекта связаны фотохимические процессы, протекающие под действием света в фотографических материалах.

Дата добавления: 2016-07-18 ; просмотров: 1633 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector