4. Фотоелемент із внутрішнім фотоефектом.

Внутрішній фотоефект використовують для перетворення енергії випромінювання в електричну енергію в напівпровідних елементах з pn-переходом. Кремнієві фотоелементи називаються сонячними батереями. Елемент сонячної батереї – це пластина кремнію n-типу оточена шаром кремнію p-типу товщиною близько 1мкм. Під час освітлення поверхні бтереї в тонкому зовнішньому шарі p-типу утворюються пари електон-«дірка», які відразу потрапляють в pn-перехід. У pn-переході електрони під дією поля перекидаються в n-область, а дірки відкидаються в p-область. Це означає, що під час освітлення між переходами виникає електрорушійна сила, величина якої дорівнює близько 0,5В. ККД даних елементів становить 10%.

Формули по темі : ,,Квантова оптика’’

1)hf =A_в + - рівняння Ейнштейна для фотоефекту

h – стала Планка, f – частота, A_в –робота виходу електронів з металу,m–маса електрона, V_max - максимальна швидкість електронів E_кmax = eU_з

2) При червоній межі фотоефекту hf_ч= А_в

f_ч– червона межа фотоефекту,тобто найменша частота при якій ще можна

спостерігати фотоефект

3) E_кmax = , E_кmax- максимальна кінетична енергія електрона

4)E = mC₀²– енергія кванта,фотона; повнаенергія тіла

5) p = mV – імпульс тіла

6) p = mC₀– імпульс фотона,який рухається у вакуумі

Атомна фізика

1. Явища, які підтверджують складну будову атома. Досліди Резерфорда.

2. Теорія Бора. Будова атома Водню.

3. Випромінювання і поглинання енергії атома.

4. Теплове випромінювання.

5. Явище люмінесценції.

1. Явища, які підтверджують складну будову атома. Досліди Резерфорда.

Початок відповіді в посібнику на сторінці 45-46.

В дослідах Резерфорда більша кількість позитивних α-частинок пролітала крізь фольгу, це означає, що атоми повинні мати значні порожнини, через які пролітають α-частинки. Деякі α-частинки повертались на , тобто відбивались від фольги (відштовхувались). Саме такі відштовхування можуть виникнути тільки тоді, коли в центрі атома лежить дуже маленька, але масивна частинка заряджена позитивно – ядро, яка і відштовхує позитивні α-частинки. У ядерній моделі будови атома електрони обертаються навколо ядра по колових або еліптичних орбітах. Порядковий номер Z в таблиці Менделєєва позначає кільлькість протонів в атомі, заряд ядра, кількість електронів в атомі.

2. Теорія Бора. Будова атома Водню.

Початок відповіді в посібнику на сторінці 46.

Нільс Бор ввів ідею квантової теорії в ядерну модель Резерфорда. За ідеєю Бора енергія атома не може мати вільного значення, а для кожного атома є ряд точно певних значень енергії, які він може мати. Звідси випливає, що електрон може рухатися не по будь-якій орбіті, а тільки по точно певних орбітах, які відповідають одному з енергетичних рівнів атома. Наприклад, якщо електрон рухається по першій орбіті, то атом має енергію , якщо по другій орбіті - , а по третій і т.д.

В основу теорії Бора покладено три постулати:

1. Електрони можуть рухатися навколо ядра тільки по точно певних орбітах, які відповідають одному з енергетичних рівнів атома.

2. Коли електрон рухається по одній із дозволених орбіт, атом перебуває у стійкому стані, тобто не поглинає і не випромінює енергії.

3. Коли електрон перескакує з однієї орбіти на іншу ближче до ядра, атом випромінює квант енергії фотон, частота якого визначається формулою Планка ( ).

Коли електрон перескакує з четвертої орбіти на першу, то енергія кванта, який випромінюється атомом визначається за формулою: . Коли електрон перескакує з орбіти номер m на орбіту номер n ( ) ближче до ядра, то енергія кванта, що випромінюється атомом визначається за формулою , де - енергія атома, коли електрон рухається по орбіті номер m, - енергія атома , коли електрон рухається по орбіті номер n. При випромінюванні m означає номер орбіти, з якої переходить електрон, а n – номер орбіти, на яку переходить електрон.

- за цією формулою можна виначати довжини всіх хвиль, які випромінює або поглинає атом Водню.

R – стала Ридберга.