Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Treści multimedialne - kodowanie, przetwarzanie, prezentacja Odtwarzanie treści multimedialnych Andrzej Majkowski 1 informatyka +

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Treści multimedialne - kodowanie, przetwarzanie, prezentacja Odtwarzanie treści multimedialnych Andrzej Majkowski 1 informatyka +"— Zapis prezentacji:

1 Treści multimedialne - kodowanie, przetwarzanie, prezentacja Odtwarzanie treści multimedialnych Andrzej Majkowski 1 informatyka +

2 2 ZJAWISKO FOTOELEKTRYCZNE ZEWNĘTRZNE ANDRZEJ DOWGIERT ZBIGNIEW KAZIMIEROWICZ

3 PROGRAM PREZENTACJI 1.Czym jest zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne? 2.Fotokomórka. 3.Geneza fotoefektu. 4.Wzór Millikana-Einsteina. 5.Foton. 6.Ważne informacje. 7.Zastosowanie. informatyka + 3

4 Czym jest zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne? informatyka + 4 Zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne (fotoefekt) - polega na emisji elektronów z powierzchni metalu oświetlonego odpowiednim rodzajem promieniowania elektromagnetycznego.

5 Wewnątrz każdego metalu znajdują się elektrony swobodne. Są to elektrony walencyjne, które po oderwaniu się od macierzystych atomów swobodnie przemieszczają się w obrębie całego metalu (wypadkowa sił na nie działających jest wtedy równa zero). Po przyłożeniu napięcia elektrony te stanowią prąd elektryczny. Nazywamy je również elektronami przewodnictwa. informatyka + 5 Czym jest zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne?

6 Przy powierzchni sytuacja jest inna. Tam działa na elektrony wypadkowa siła skierowana do wnętrza metalu, która nie pozwala im wyrwać się na zewnątrz. Siła ta pochodzi od jonów dodatnich, które oddały elektrony walencyjne. Aby elektrony swobodne mogły jednak opuścić metal, to muszą otrzymać dodatkową porcję energii. Ta energia pójdzie na wykonanie pracy wyjścia W. Można tego dokonać oświetlając metal określonym rodzajem promieniowania elektromagnetycznego. informatyka + 6 Czym jest zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne?

7 informatyka + 7 Fotokomórka Zjawisko fotoelektryczne obserwuje się w fotokomórce. Jest to lampa próżniowa z dwiema elektrodami. Katodą jest warstwą metalu, naparowaną na wewnętrznej ścianie bańki (fotokatoda). Naprzeciw niej znajduje się anoda w postaci drutu metalowego.

8 informatyka + 8 Fotokomórka Zjawisko fotoelektryczne obserwuje się w fotokomórce.. W układzie elektrycznym, prąd w obwodzie nie płynie, jeśli na fotokatodę nie pada promieniowanie elektromagnetyczne (fotokomórka jest przerwą w obwodzie). Gdy przez okienko kwarcowe dociera do fotokatody odpowiedni rodzaj promieniowania, wtedy wyrywane są z niej elektrony. Dążą one do anody zamykając obwód elektryczny. Miliamperomierz wskazuje przepływ prądu w obwodzie.

9 informatyka + 9 Geneza fotoefektu Zjawisko fotoelektryczne objaśnił A. Einstein, za co otrzymał w 1921 r. nagrodę Nobla. Skorzystał on z rozważań niemieckiego fizyka Maxa Plancka ( ), który odkrył, że promieniowanie elektromagnetyczne przenosi energię w porcjach (kwantach).

10 Było to zaskoczeniem dla fizyków, którzy wychowani na fizyce klasycznej nie znali sytuacji, w których energia ciała musiałaby być skwantowana (sporcjowana). informatyka + 10 Geneza fotoefektu

11 informatyka + 11 Geneza fotoefektu A jednak... trzeba było przyjąć, że ciała wysyłające promieniowanie elektromagnetyczne wysyłają je w postaci fotonów, które niosą ściśle określone kwanty energii. W ten sposób odkryto nową cząstkę elementarną - foton. Jak na wyobrażenia fizyki klasycznej jest to cząstka zadziwiająca.

12 12 Geneza fotoefektu Einstein przyjął, że: Światło jest wiązką cząstek – fotonów. Energia fotonu jest proporcjonalna do długości fali. Aby wyrwać elektron z powierzchni metalu należy mu dostarczyć określonej energii, zwanej pracą wyjścia W. Energia kinetyczna fotoelektronu (maksymalna) jest równa energii fotonu (E f = h· ) pomniejszonej o pracę wyjścia W.

13 13 Wzór Millikana-Einsteina E kE k – energia kinetyczna wybitego elektronu hh - stała Plancka h= 6,63·10-34 J·s (lub f ) - częstotliwość fali świetlnej WW - praca wyjścia.

14 14 Foton Fotony są trwałymi cząstkami (kwantami) promieniowania elektromagnetycznego, nośnikami oddziaływań elektromagnetycznych nie posiadającymi, ładunku elektrycznego ani masy spoczynkowej (ich masa spoczynkowa jest równa zeru), którym przypisuje się energię:

15 15 Foton Energia fotonu E fE f – energia fotonu (kwantu promieniowania) hh - stała Plancka - częstotliwość promieniowania elektromagnetycznego cc - prędkość światła w próżni λλ – długość fali elektromagnetycznej

16 16 Foton Energia fotonu Można się o tym przekonać wystawiając twarz na promienie słoneczne. W krótkim czasie czujemy wzrost temperatury policzków.

17 17 Foton Masa fotonu M f – masa fotonuM f – masa fotonu E fE f – energia fotonu (kwantu promieniowania) hh - stała Plancka - częstotliwość promieniowania elektromagnetycznego cc - prędkość światła w próżni λλ – długość fali elektromagnetycznej Masa poruszającego się fotonu związana jest wyłącznie z unoszoną przez niego energią. Masa poruszającego się fotonu związana jest wyłącznie z unoszoną przez niego energią.

18 18 Foton Pęd fotonu p f – pęd fotonup f – pęd fotonu hh - stała Plancka - częstotliwość promieniowania elektromagnetycznego cc - prędkość światła w próżni λλ – długość fali elektromagnetycznej Fotony względem każdego obserwatora w próżni poruszają się z taką samą prędkością, równą prędkości światła c. Fotony względem każdego obserwatora w próżni poruszają się z taką samą prędkością, równą prędkości światła c.

19 19 Foton Pęd fotonu Nie jest to pęd w rozumieniu klasycznym jako iloczyn masy i prędkości. Pęd jest to cecha każdej cząstki elementarnej, która objawia się w oddziaływaniach z innymi cząstkami. Tego, że fotony posiadają pęd, dowodzi doświadczenie z radiometrem Crooksa.

20 20 Ważne informacje Dla każdego metalu, z którego jest wykonana katoda, istnieje charakterystyczna wartość częstotliwości promieniowania, przy której zjawisko zachodzi (tzw. częstotliwość graniczna).

21 21 Ważne informacje Natężenie prądu fotoelektrycznego zależy od natężenia promieniowania elektromagnetycznego padającego na fotokatodę a nie zależy od jego częstotliwości.

22 22 Ważne informacje Prędkość fotoelektronów wyrwanych z fotokatody zależy od częstotliwości promieniowania i materiału, z jakiego jest wykonana fotokatoda, a nie zależy od natężenia promieniowania.

23 23 Zastosowanie Głównym miejscem zastosowania fotoelektryczności są fotoelementy, czyli urządzenia za pomocą których mierzy się wielkości fotometryczne. Możemy wyróżnić fotometry wizualne i obiektywne, przeciwstawne wobec siebie, gdyż w pierwszym z nich rejestratorem jest oko ludzkie a pomiar porównawczy, zaś w drugim rejestracja jest obiektywna i elektroniczna. Fotometry badające jak jasne jest źródło światło wobec długości jego fali nazywamy spektrofotometrami.

24 24 Zastosowanie Znane są jeszcze specjalne rodzaje fotometrów, do których zaliczamy: - Luksomierze - badające natężenie promieniowania, - Ławy fotometryczne - światłość, - Densytometry - gęstość optyczną, - Nefelometry oraz kalorymetry - jasność światła rozproszonego.

25


Pobierz ppt "Treści multimedialne - kodowanie, przetwarzanie, prezentacja Odtwarzanie treści multimedialnych Andrzej Majkowski 1 informatyka +"

Podobne prezentacje


Reklamy Google