Решение задач по теме: Световые кванты. Теория фотоэффекта.

Урок 4. Решение задач по теме: Световые кванты. Теория фотоэффекта.
(Квантовая физика. 11 класс)
Задачи урока:
сформировать умение решать задачи с использованием уравнения Эйнштейна и представлений о квантах света.
развивать умение решать задачи в рамках общего алгоритма решения физических задач.
Этап I. Повторение. Проверка домашнего задания.
Вопросы:
Что понимают под фотоэффектом?
Сформулируйте законы фотоэффекта.
Напишите и объясните формулу Эйнштейна для фотоэффекта.
Как можно рассчитать скорость фотоэлектронов?
Что нужно знать, чтобы вычислить постоянную Планка?
Какую частицу называют фотоном?
Каковы основные свойства фотона?
Этап II. Углубление знаний о фотоэффекте.
На данном этапе для большей наглядности, поддержания интереса и познавательной активности учащихся используется фрагмент «Фотоэффект» из Лабораторий диска «Физикон».

Учащимся предлагается ответить на вопросы и решить задачи:
Что называется работой выхода металла?
Определите работу выхода материала катода. Какие данные для этого необходимы?
Что такое красная граница фотоэффекта? Как можно ее определить? Как можно убедиться в существовании красной границы фотоэффекта с помощью модели?
Найдите красную границу фотоэффекта в компьютерном эксперименте. Проверьте свои вычисления с помощью модели.
Начнется ли фотоэффект при ν<νmin, если увеличить мощность светового потока?
Как зависит фототок насыщения от длины волны падающего света и от мощности светового потока?
Как изменится фототок насыщения при изменении длины волны облучающего света при неизменном световом потоке?
Как зависит количество электронов, вырываемых с поверхности материала катода за единицу времени от мощности светового потока?
Этап III
Решение задач с использованием моделей из «Курса физики для школьников и абитуриентов XXI века»
60959-1271Задача №1
Задача решается одновременно у доски и одним из учащихся на компьютере в режиме «Профессор». При этом ход решения задачи выводится на экран с помощью проектора. Полученные результаты сравниваются.
21336046355
Также проверку решения можно осуществить, запустив модель. При этом на графиках можно наблюдать зависимость p(t), E(t). ν(t), λ(t). При необходимости можно воспользоваться «лупой времени».
800103175
118110335915Задачи № 2 и № 3 решаются аналогично.
222885181610
384810-64135
Для удобства тексты задач печатаются на карточках и раздаются по одной карточке на парту:
Задачи к уроку по теме «Световые кванты. Теория фотоэффекта»
Фотон имеет энергию 2 эВ. Найти его частоту, длину волны и импульс фотона. Постоянная Планка 6,6*10-34 Дж*c, элементарный заряд 1,6*10-19 Кл, скорость света 3*108 м/с.
Найти скорость фотоэлектронов при облучении катода светом с длиной волны 400 нм, если красная граница фотоэффекта для материала катода 680 нм. Масса электрона 9,1*10-31 кг.
Найти частоту и длину волны красной границы фотоэффекта для цезия. Работа выхода для цезия 1,8 эВ.

Этап IV. Подведение итогов урока.
Этап V. Домашнее задание.