Контрольные вопросы

1. Что такое фотоны? Какова энергия и импульс фотона?

2. Почему классическая теория ЭМИ не объясняет явления фотоэффекта?

3. Напишите формулу энергии фотона.

4. Напишите формулу, связывающую энергию фотона и его массу.

5. Дайте формулировку явления внешнего фотоэффекта.

6. Опишите по шагам, что происходит с фотоном, падающим на границу металла.

7. Опишите по шагам, что происходит со свободным электроном металла, после его взаимодействия с фотоном.

8. Опишите, что происходит с электроном, входящим в состав атома металла, после его взаимодействия с фотоном.

9. Что такое работа выхода? Что она характеризует?

10. Напишите формулу Эйнштейна для внешнего фотоэффекта.

11. Дайте определение красной границы фотоэффекта.

12. Как устроен фотоэлемент?

13. Почему катод фотоэлемента называют фотокатодом?

14. Что такое запирающее напряжение для данного фотокатода.

15. Как движется фотоэлектрон в фотоэлементе при потенциале анода ниже и выше потенциала фотокатода?

16. Как связана кинетическая энергия электрона у анода с его потенциальной энергией у катода и почему?

17. Вольтамперные характеристики фотоэлемента и их объяснение с позиций квантовой теории.

18. Закон Столетова для фотоэффекта.

19. С какой целью в работе используются светофильтры? Для чего и как меняется интенсивность падающего на фотоэлемент света? К чему это приводит?

20. Каким образом наличие “красной границы” в фотоэффекте свидетельствует в пользу корпускулярной природы света?

Библиографический список

1. Савельев И.В. Курс физики, Т.3. М.: Наука, 1987.

2. Детлаф А.А., Яворский Б.М., Курс физики., М.: Высшая школа, 1999. С.491-494

3. Методические указания по обработке измерений в физическом практикуме / Сост. Карабутов А.И.; МХТИ им. Д.И.Менделеева. М., 1983. 48 с.

*⁾ Наряду с внешним существует и внутренний фотоэффект, который наблюдается в твёрдых телах и сопровождается возникновением свободных носителей заряда внутри вещества при облучении его фотонами определённой энергии.

*⁾ В квантовой физике вместо h часто употребляется и другая постоянная Планка, которая выражается в виде =1.0510^-34 Джс. С использованием энергия кванта связывается с его круговой частотой = 2 соотношением _ф = .

*^*) Масса фотона соотносится только с движущимся фотоном (масса покоя фотона равна нулю).

*⁾ Зависимость фототока I от напряжения U называется вольтамперной характеристикой (ВАХ) фотоэлемента.

*⁾ 1 эВ – энергия, которую приобретает электрон, проходя в электрическом поле область между двумя точками с разностью потенциалов в 1 В.1 эВ = 1.6·10^-19 Дж.

*⁾ Для выполнения задания 3 в работе используется схема установки, в которой отсутствуют сменные светофильтры. длина волны меняется регулированием спектра излучения, а интенсивность – мощностью источника.

*⁾ Данный пункт задания по согласованию с преподавателем может выполняться либо в ходе лабораторной работы, либо при домашней обработке результатов и подготовке отчёта.

*⁾ Этот и следующие пункты задания 2 можно выполнять при домашней обработке результатов и подготовке отчёта по работе.

*⁾ Этот и следующие пункты задания 3 могут выполняться при домашней обработке результатов и подготовке отчёта.