EFEKT FOTOELEKTRYCZNY

Slides:



Advertisements
Podobne prezentacje
Efekt Comptona Na początku XX w. Artur H. Compton badał rozpraszanie promieni Roentgena na kryształach.
Advertisements

FIZYKA STOSOWANA Dr hab. Stanisław Duber Międzywydziałowa Pracownia
Podsumowanie W1 Hipotezy nt. natury światła
niech się stanie światłość.
Wykład II.
Studia niestacjonarne II
T: Dwoista natura cząstek materii
dr inż. Monika Lewandowska
WYKŁAD 3 KORPUSKULARNY CHARAKTER PROMIENIOWANIA ELEKTROMAGNETYCZNEGO (efekt fotoelektryczny i efekt Comptona, światło jako fala prawdopodobieństwa) D.
Fale t t + Dt.
ŚWIATŁO.
Zjawisko fotoelektryczne
WYKŁAD 10 ATOMY JAKO ŹRÓDŁA ŚWIATŁA
OPTYKA FALOWA.
Budowa atomu.
Wykład XII fizyka współczesna
Wykład XI.
Wykład IX fizyka współczesna
Wykład 10.
Wykład III Fale materii Zasada nieoznaczoności Heisenberga
Efekt Fotoelektryczny i jego zastosowania
FIZYKA dla studentów POLIGRAFII Kwantowa natura promieniowania
FIZYKA dla studentów POLIGRAFII Falowe własności materii
, Prawo Gaussa …i magnetycznego dla pola elektrycznego…
Podstawy fotoniki wykład 6.
T: Korpuskularno-falowa natura światła
Fotony.
OPTYKA FALOWA.
Zjawisko fotoelektryczne
Kwantowy opis efektu fotoelektrycznego
EFEKT FOTOELEKTRYCZNY
Zjawiska Optyczne.
Instytut Inżynierii Materiałowej
Promieniowanie Cieplne
Dział II Fizyka atomowa.
Elementy chemii kwantowej
Zadania na sprawdzian z fizyki jądrowej.
Treści multimedialne - kodowanie, przetwarzanie, prezentacja Odtwarzanie treści multimedialnych Andrzej Majkowski informatyka +
ZJAWISKO FOTOELEKTRYCZNE ZEWNĘTRZNE Urszula Kondraciuk, Grzegorz Witkowski
Treści multimedialne - kodowanie, przetwarzanie, prezentacja Odtwarzanie treści multimedialnych Andrzej Majkowski informatyka +
Temat: Zjawisko fotoelektryczne
Promieniotwórczość, promieniowanie jądrowe i jego właściwości, działanie na organizmy żywe Arkadiusz Mroczyk.
Treści multimedialne - kodowanie, przetwarzanie, prezentacja Odtwarzanie treści multimedialnych Andrzej Majkowski informatyka +
Treści multimedialne - kodowanie, przetwarzanie, prezentacja Odtwarzanie treści multimedialnych Andrzej Majkowski informatyka +
Kwantowa natura promieniowania
ZJAWISKO FOTOELEKTRYCZNE ZEWNĘTRZNE Monika Jazurek
od kotków Schroedingera do komputerów kwantowych
Wyjaśnienie fotoefektu na gruncie kwantowej teorii światła Ewa Grudzień
WYKŁAD 6 uzupełnienie PĘD i MOMENT PĘDU FALI ELEKTROMAGNETYCZNEJ
Fale de broglie’a Zjawisko comptona dyfrakcja elektronów
PROMIENIOWANIE CIAŁ.
EFEKT FOTOELEKTRYCZNY ZEWNĘTRZNY I WEWNĘTRZNY
Promieniowanie Roentgen’a
Promieniowanie Rentgenowskie
Instytut Filozofii UMCS
Efekt fotoelektryczny
EFEKT FOTOELEKTRYCZNY ZEWNĘTRZNY I WEWNĘTRZNY KRZYSZTOF DŁUGOSZ KRAKÓW,
Chemia jest nauką o substancjach, ich strukturze, właściwościach i reakcjach w których zachodzi przemiana jednych substancji w drugie. Badania przemian.
Falowe własności cząstek wyk. Agata Niezgoda. Na poprzednich lekcjach omówione zostały falowe i cząsteczkowe własności światła. Rodzi się pytanie czy.
Promieniowanie Roentgena Alicja Augustyniak Zarządzanie i Inżynieria Produkcji Wydział Górnictwa i Geoinżynierii Rok I, II stopień.
Doświadczenie Michelsona i Morley’a Wykonała: Kaja Rodkiewicz Studia II stopnia, I rok GiG Wydział: Górnictwa i Geoinżynierii Grupa
Efekt fotoelektryczny
Budowa atomu Poglądy na budowę atomu. Model Bohra. Postulaty Bohra
DYFRAKCJA ELEKTRONÓW FALE DE BROGLIE’A ZJAWISKO COMPTONA Monika Boruta Zarządzanie i Inżynieria Produkcji Grupa 1 Referat nr 2.
Promieniowanie rentgenowskie
Elementy fizyki kwantowej i budowy materii
„Stara teoria kwantów”
Elementy fizyki kwantowej i budowy materii
Podstawy Fizyki - Optyka
Podstawy Fizyki - Optyka
Zapis prezentacji:

EFEKT FOTOELEKTRYCZNY Janowski Krzysztof GiG rok I mgr gr. III

Krótki spis treści Historia odkrycia Efekt fotoelektryczny Odkrycie zjawiska fotoelektrycznego Wyjaśnienie zjawiska fotoelektrycznego przez Einsteina Równanie Einsteina-Millikana Fotokomórka budowa i jej wykorzystanie Inne zastosowania efektu fotoelektrycznego

Historia odkrycia 2 1 3 4 Pierwsze prawo fotoefektu Aleksandr Stoletow opublikowane w 1889 r. Doświadczenie Heinricha Hertza z cewką opublikowane w 1887 r. 4 Joseph Thomson i odkrycie elektronu opublikowane w 1899 r. Obserwacje  Philippa von Lenarda opublikowane w 1902 r.

Historia odkrycia 5 Albert Einstein i hipoteza kwantów opublikowana 1905 r. Za wyjaśnienie efektu fotoelektrycznego Albert Einstein otrzymał w 1921 roku Nagrodę Nobla.

Efekt fotoelektryczny Efekt fotoelektryczny to zjawisko fizyczne polegające na przekazywaniu energii kwantów promieniowania elektromagnetycznego - fotonów, elektronom znajdującym się w różnych substancjach. Wyróżniamy efekt fotoelektryczny wewnętrzny, polegający na przenoszeniu elektronów między pasmami w półprzewodnikach oraz efekt fotoelektryczny zewnętrzny, polegający na emisji elektronów z powierzchni ciał oświetlonych promieniowaniem o odpowiednio dużej energii fotonów.

Odkrycie zjawiska fotoelektrycznego Zjawisko fotoelektryczne po raz pierwszy zaobserwowane zostało przez Hertza w roku 1887 podczas badań nad elektrycznością.  Dalsze badania nad efektem fotoelektrycznym prowadził von Leonard w 1902 roku. Użył on aparatury, której schemat przedstawia rysunek Schemat aparatu do badania zjawiska fotoelektrycznego wykorzystanego przez von Leonarda.  

Wyjaśnienie zjawiska fotoelektrycznego przez Einsteina Trudno było więc zrozumieć zjawisko fotoelektryczne na podstawie założeń fizyki klasycznej. W 1905 r. efekt ten w prosty sposób wytłumaczył Alberta Einstein, który w 1921 r. otrzymał za to Nagrodę Nobla. Przyjął, że światło należy traktować nie jako falę, a jako strumień fotonów (kwantów energii promieniowania). Zgodnie z postulatem Plancka mają one energię kinetyczną równą: Ek=hν

Równanie Einsteina-Millikana Otrzymane równanie zostało potwierdzone doświadczalnie przez Millikana. Millikan był zagorzałym przeciwnikiem koncepcji Einsteina i przez 10 lat eksperymentował próbując ją obalić. Paradoksalnie, jego doświadczenia stały się koronnym dowodem słuszności kwantowej natury światła. Co więcej, precyzyjne pomiary Millikana umożliwiły bardzo dokładne wyznaczenie stałej Plancka. Równanie opisujące zależności energetyczne w fotoefekcie nazywane bywa równaniem Millikana-Einsteina. hν = Ek + W

Fotokomórka budowa i jej wykorzystanie

Fotokomórka budowa i jej wykorzystanie K - fotokatoda A - anoda S - źródło światła

Fotokomórka budowa i jej wykorzystanie

Zależność efektu fotoelektrycznego od częstotliwości fali Aby zbadać zależność efektu fotoelektrycznego od częstotliwości fali można zmienić polaryzację źródła prądu. Powoduje to odwrócenie pola elektrycznego pomiędzy elektrodami, hamowanie i zawracanie wybijanych elektronów. Przy pewnym napięciu, nazywanym napięciem hamowania, pomimo oświetlenia fotokatody falą o odpowiedniej częstotliwości w obwodzie nie płynie prąd.

Zależność efektu fotoelektrycznego od częstotliwości fali Badając zależność napięcia hamowania od częstotliwości można stwierdzić, że energia kinetyczna fotoelektronów zależy wyłącznie od częstotliwości fali elektromagnetycznej (czyli od barwy światła). Istnieje również minimalna częstotliwość fali, dla której zjawisko fotoelektryczne zaczyna zachodzić. Dla wszystkich

Inne zastosowania efektu fotoelektrycznego Fotokomórki Baterie słoneczne Matryce CCD Noktowizory Fotopowielacze

Podsumowanie 1. Elektron, aby zostać wybity z metalu, musi posiadać energię równą co najmniej tzw. pracy wyjścia. Energię taką otrzymuje wtedy, gdy światło ma odpowiednią częstotliwość i energia fotonów jest odpowiednio wysoka. 2. Jeśli fotony mają większą energię, to elektrony nie tylko wydostaną się z metalu (warunek graniczny), ale będą też miały dodatkową energię kinetyczną 3. Im większe natężenie światła, tym więcej fotonów pada na metal i tym więcej elektronów może zostać wybitych. Natężenie jednak nie ma wpływu na energię pojedynczego fotonu, a więc i energię jaką foton może przekazać elektronowi. Wyjaśnienie zjawisk, w których światło zachowuje się jak fala (np. dyfrakcja, interferencja) i jak strumień cząstek (np. efekt fotoelektryczny) wymagało przyjęcie założenia o dwoistej naturze światła.

Bibliografia D. Holliday, R. Resnick: Fizyka tom 2 Z. Kąkol: Fizyka dla inżynierów C. Bobrowski: Fizyka, krótki kurs http://cmf.p.lodz.pl/efizyka/mod/resource/view.php?id=414 https://pl.wikipedia.org/wiki/Efekt_fotoelektryczny https://www.epodreczniki.pl/reader/c/131927/v/latest/t/student-canon/m/iuUmoaPqt3

Dziękuje za uwagę!