Презентация 11 физика фотоэффект фотоны. Методические рекомендации. Введение нового материала

Здравствуйте, уважаемые читатели! Сегодня я продолжаю рубрику « » и хочу рассказать, в чем заключается социализация детей дошкольного возраста. Что это такое? Справляется ли с этой задачей обычный сад? И как можно добиться всего этого «в домашних условиях»?

Что такое — социализация?

Мы все так боимся этого слова... Но с трудом представляем, о чем конкретно идет речь?

Если заглянуть в словарь — можно узнать точное определение этого слова. Я не буду приводить дословные цитаты, они звучат слишком серьезно и умно. Но суть у них одна: социализация — это процесс, в результате которого человек может успешно жить в обществе.

Умение жить в обществе — очень полезно. Однако, для этого совершенно необязательно ходить в ДОУ, более того, в детских учреждениях используется не самый лучший способ научить детей общению.

Давайте сначала разберем, что представляет собой общение? Какова конечная цель успешной социализации?

  1. Ребенок должен уметь правильно общаться со старшими. Уважительно, но при необходимости спокойно высказывая свою позицию. В перспективе человеку нужно уметь эффективно взаимодействовать с начальниками.
  2. Дети должны легко находить общий язык с равными.
  3. В перспективе, человек должен уметь грамотно решать любые конфликты.
  4. Человек должен уметь держаться за свои принципы, не поддаваясь влиянию толпы.
  5. Человеку необходимо уметь заботиться о младших (по возрасту или по статусу).
  6. Человек должен освоить принципы работы в группе, построенные на взаимоуважении.

Чему нас учат?

Справляются ли с этими задачами наши детские сады и школы? Честно говоря, не очень. Это видно по тому, что далеко не все взрослые способны грамотно общаться. А в детских учреждениях ребята помещаются в дикие условия. Чаще всего это — неконтролируемая группа ровесников, в которой действует закон джунглей.

Здесь прививается неуважительное отношение к учителям и другим старшим. Подрываются все авторитеты. С раннего детства часто учат бояться старших. Воспитатели используют крик и грубую силу, пытаясь добиться какого-то порядка в группе.

Насколько качественно в садах учат решать конфликты и устанавливать контакт? Неужели вы думаете, что воспитатель ходит за каждым и помогает подобрать верные слова? В большой группе это просто невозможно!

Про общение с кем-то младшим не стоит даже говорить. Но самое опасное: с раннего возраста малышей приучают идти за толпой. У дошкольников еще нет крепкого внутреннего стержня, нет своих прочных ценностей. Поэтому они активно впитывают все, что происходит вокруг. И не удивительно, что дети привыкают следовать за основной массой ровесников...

Пожалуй, единственное, что старательно развивают воспитатели в дошкольниках: умение работать в группе. На это направлены все групповые занятия. Однако, подумайте: сколько взрослых людей умеют работать в группе? Я прекрасно помню, как тяжело давалось в институте групповое творчество. И вообще сделать что-то группой без хорошего руководителя нередко сложнее, чем в одиночку. Почему? Ведь мы все были и в садах, и в школах?

Развитие дома

Что мы можем получить, оставляя ребенка дома? Как решим поставленные задачи? Если малыш не ходит в детский сад, проблемы социализации решаются достаточно легко, если мама готова прикладывать некоторые усилия.

Но сначала отмечу, что по большому счету, нет необходимости активно «социализировать» малыша. Если вы живете в социуме, гуляете на детских площадках, хоть иногда общаетесь с другими людьми — ребенок не будет диким. Все вышеперечисленные навыки вовсе не нужно осваивать в 3-5 лет. Поэтому я считаю, что с дошкольником достаточно просто играть и жить своей жизнью.

Но если вам очень хочется приобщать малыша к жизни в обществе — пожалуйста! Что для этого необходимо?

  • Родите своему карапузу родного брата или сестру. Желательно, с маленькой разницей в возрасте. Например, . Тогда ваши дети целыми днями будут учиться общаться, решать конфликты, находить компромиссы... И все — в семье.
  • Если же рожать вы больше не хотите (или социализировать надо прямо сейчас) — найдите во дворе друзей своего возраста. В идеале — тоже без садов. И ходите друг к другу в гости. Можно даже оставлять подруге свое чадо на полдня или день... А потом забирать к себе ее малыша.
  • Переживаете за групповые занятия? Найдите себе какую-то «развивашку» и посещайте ее раз в неделю. Этого вполне достаточно.
  • Ходите с ребенка по музеям, магазинам, государственным инстанциям, ездите с ним в соседние города. Ваш малыш увидит множество примеров общения с незнакомыми людьми. Только прошу вас, подавайте хороший пример, будьте всегда тактичны и терпеливы.
  • Также к вашим услугам детские комнаты торговых центров и другие прелести современной цивилизации. Хотя если ничего рядом нет — подойдет обычная песочница. Самая популярная в вашем дворе.

Особенности обучения общению:

  1. При возникновении конфликта учите малышей находить компромиссы. Разбирайте с ними ситуации и показывайте, как лучше себя вести.
  2. Сами подавайте позитивный пример, не ругайтесь в очередях и уважайте окружающих.
  3. Если малыш стесняется, но хочет подойти к группе ровесников — подходите вместе с ним. Подсказывайте ему. Помогайте. А не отправляйте на произвол судьбы, как в обычном садике.
  4. Если общение приобрело нежелательный характер — с оскорблениями или издевками — прекратите его.
  5. Однако, регулярно давайте возможность детям самим разруливать неприятные ситуации.

Если ваш малыш всегда с вами — вы сможете научить его жить в обществе гораздо эффективнее. Вы сможете обучить его основным навыкам, а не пускать дело на самотек. Вы можете привить ему важные ценности. Можете привести в общество плавно, без стресса.

Детям гораздо проще учиться общению, когда рядом есть свой человек — родная мама. Готовая защитить в нужный момент или помочь найти компромисс, не применяя силы.

Человек — существо социальное. Но отправлять совсем маленьких малышей в социум одних и без четких инструкций — опасная затея. Кто-то действительно освоится. Кто-то забьется в угол. Кто-то начнет решать все ситуации кулаками. Кто-то будет пытаться хитрить.

Невозможно научить взаимодействовать с другими детьми за один день. Но это не значит, что нужно пустить дело на самотек. Я изложила ситуацию, как я ее вижу, но выбор за вами.

Конечно, есть особые детские сады (как правило, частные), где детям уделяется особое внимание. Вот, например, видео об этом. Однако, на мой взгляд, это все равно не заменяет маму и семью. Как бы ни пытался воспитатель создать «ощущение одной семьи».

Социализация дошкольников

Социализация личности – процесс, длящийся почти всю жизнь и заключающийся во влиянии общества на личность и формирования отклика личности на эти воздействия с целью адаптироваться к социальным, психологическим и эмоциональным условиям жизни в социуме и по возможности успешно функционировать в нем. И именно на детский возраст приходятся наиболее важные и продуктивные моменты этого процесса.

От его успешности зависит, будет ли человек верно понимать свою роль и свои возможности, насколько велики будут его шансы устроить личную и трудовую жизнь и в целом быть счастливым. Раз уж людям суждено жить в обществе, то им важно быть максимально приспособленными к нему. Это вопрос не столько видимого жизненного успеха, сколько личностного выживания.

Что представляет собой процесс социализации дошкольников?

Социализация детей дошкольного возраста – фундамент успешного вхождения подрастающего поколения в дальнейшую жизнь: в школе, в образовательных учреждениях, на работе и в личных взаимоотношениях. В этом возрасте закладываются ценнейшие навыки общения и основы понимания собственного места в жизни и обществе. Дети усваивают нормы и мотивы поведения, понятия ценностей, соответствующие социуму в котором они растут. Налаживается связь между основными сферами существования детей и их психикой.

Процесс социализации начинается буквально с первых месяцев жизни ребенка, когда младенец начинает отличать ухаживающих за ним людей от неодушевленных предметов, близких – от посторонних, тянет руки к заинтересовавшему его предмету, подает голос не просто из-за дискомфорта, а желая привлечь внимание, откликаясь на жесты и мимику родственников.

Недостаточность социализации влечет за собой самые разнообразные негативные последствия для личности, преодолевать которые тем сложнее, чем больше было упущено на ранних стадиях развития. Это сказывается не только на недостаточной информированности детей по поводу правильного поведения, но и грозит неверной ориентацией развития личности, проблемами в эмоциональной сфере. Детская психика достаточно пластична, чтобы компенсировать некоторые изъяны в своевременном прохождении этапов вхождения в общество, однако нельзя полностью полагаться на это. Каждый ребенок обладает своими личностными особенностями и возможностями, и рисковать тем, что с определенными сложностями этого процесса ребенок сам справится, не стоит.

Основные этапы процесса социализации детей дошкольного возраста

Как уже было сказано, начало социализации личности происходит в первый год жизни, когда ребенок учится быть частью семьи – крошечного социума, в котором происходит основная часть его существования. Развитие малыша, как части общества можно приблизительно разделить на несколько этапов:

Ранний возраст

Дети до 1,5 лет усваивают основную информацию об окружающем их мире, в частности, о возможности взаимоотношений; получают первые навыки общения с близкими. В промежутке от года-полутора и примерно до трех лет у малышей возникает потребность в общении со сверстниками. В этот период закладываются первые навыки существования в коллективе, умение хотя бы минимально взаимодействовать с другими детьми и с взрослыми, а не быть уже только объектом заботы старших. Это очень важный момент для развития коммуникабельности и способности группового взаимодействия, поэтому малышам, лишенным возможности посещать детский сад, нужно все же чаще встречаться с близкими по возрасту детьми для игр и развития навыков общения (различные развивающие клубы для дошкольников - отличная альтернатива садику). Оказываясь в компании детей намного старше себя, ребенок может оказаться либо вновь только объектом заботы, либо быть отстранен от компании старшими, которым неинтересно общаться с ним, однако, даже такая ситуация влияет на формирование личности как части общества.

Примерно с этого момента значительное влияние на получение ребенком социального опыта все более сильное влияние оказывают педагоги и вспомогательный персонал детских дошкольных учреждений.

Именно в первые три-три с половиной года закладываются мотивации и первичное отношение ребенка как личности к окружающим его людям. Основными влияющими на социализацию ребенка агентами в это время являются его ближайшие родственники или другие лица, осуществляющие попечение о нем, а также детский коллектив, в том случае, если ребенок регулярно посещает детский сад, секции, кружки.

Средний и старший дошкольный возраст

Ребенок все полнее и активнее взаимодействует с окружающими, пользуясь для этого полученными ранее навыками общения и речью. Получает более серьезные навыки общения с посторонними людьми, малознакомыми взрослыми, развивает свои гендерные (половые) личностные особенности, усваивает понятия социальных и гендерных ролей, характерных для той культуры, которая его окружает.

В этот период актуализируются ролевые игры, помогающие малышам усваивать нормы поведения и роли, осваивать сценарии поведения в различных ситуациях: забота, послушание, дружба и любовь, конфликты и их разрешение, совместная деятельность, творчество и т.д. Ребятишки «проигрывают» ситуации так, как они их видят, усваивают понятия прав и обязанностей, что также является необходимым аспектом социализации.

Роль детского сада в процессе социализации ребенка

Конечно же первые и важнейшие основы социализации личности дошкольника традиционно должна закладывать семья. Но, к сожалению, не все родители и воспитывающие родственники в состоянии обеспечить ребенку должное внимание во всех аспектах его становления. Многие просто не понимают сути воспитания личности и необходимости посвящать этому какое-то время, другие слишком заняты, обеспечивая необходимый, по их мнению, материальный уровень жизни, или посвящают много сил и времени иным сферам своей жизни, где ребенку места нет. Поэтому задачей детских дошкольных учреждений является компенсация недостаточной интенсивности социализации ребятишек и придание ей большей гармоничности.

Развивающие центры, спортивные секции, клубы и, разумеется, детские сады, где ребенок проводит большую часть дня, призваны не просто дать определенные знания и обеспечить присмотр, но помочь детям плавно включиться в жизнь общества вне дома.

Основная нагрузка в этом плане ложится на детские сады, так как по количеству посещающих их детей и проводимому там времени они лидируют с огромным отрывом. Задача оказывается не из легких – каждый ребенок приходит в детский сад из семьи с уже сформировавшимися понятиями о том, как следует себя вести, какие отношения допустимы. А ведь каждый из детей наделен нормальным желанием самоутверждения среди сверстников и в глазах взрослых, что ведет к множеству неожиданных поступков, а порой и конфликтных ситуаций. И воспитателю нужно их решать без помех для образовательного и процесса.

Ближе к наступлению школьного возраста у детей развивается способность к выполнению социальной функции и возникает потребность в ней. Ребенок все больше стремится быть кем-то значимым в глазах окружающих, и важно грамотно направить это стремление в полезное для самого ребенка и общества русло. Проще говоря, ненавязчиво и убедительно помочь ребенку выбрать, как именно он будет производить впечатление на окружающих: склонностью к конфликтам, эпатажем, дерзкими выходками или конструктивными поступками, помощью, дружелюбием, инициативностью и т.д.

Кроме того, дети старшего дошкольного возраста уже должны уметь задавать вопросы, получать знания, наблюдать и рассуждать, и от воспитателя во многом зависит, насколько полным и позитивным окажется развитие детей в этом плане.

Роль сюжетно-ролевой игры

Важную роль в фактическом становлении детей в качестве членов социума играют сюжетно-ролевые игры. Пресловутые «дочки-матери» и «войнушка» - не просто веселое времяпрепровождение, а вполне значимая попытка примерить на себя такие важные социальные роли, как родительские обязанности, долг защитника и воина. Догонялки и прятки, собирание построек из конструктора – даже эти занятия позволяют ребенку мысленно и эмоционально преображаться во взрослого человека, занятого важным и понятным делом.

Идеи сюжетно-ролевых игр могут предлагать детям взрослые, например те же воспитатели, родители или родственники. Если представить себя водителем автомобиля может любой малыш, получивший в руки игрушку-машинку, то предложить перевозку грузов или пассажиров, объяснить роль отца, везущего семью по делам, стоит уже взрослому человеку. Объяснить девочке, что именно следует делать с куклой-«ребенком», подсказать ребятишкам, что делают продавец и покупатель, доктор и пациент, учитель и ученики, кондуктор и пассажир, посоветовать выбрать самим, что они хотели бы пережить в игре, и направить эту игру в позитивное познавательное русло.

Условия для успешной социализации дошкольника

Так как от результатов социализации личности во многом будет зависеть ее успешная и счастливая жизнь, реализация потенциала, то необходимо стремиться к созданию по возможности благоприятных условий для протекания этого необходимого процесса.

Что в первую очередь следует выделить в качестве признаков успешной социализации?

    Формирование приемлемых норм поведения и общения со сверстниками и старшими, близкими и малознакомыми людьми.

    Развитие самосознания, выделение и становление собственной личности ребенка среди других людей.

    Развитие социальных навыков в обращении с предметным миром.

Чтобы помочь детям достигнуть успехов в этом, необходимо, во-первых, правильно расставлять приоритеты воспитательного процесса с учетом особенностей возраста детей и их личностных свойств, подходя к ним индивидуально – насколько это возможно. Во-вторых, важно помочь детям усвоить верные нормы и ценности, принятые в обществе.

    Особенно значимым является формирование самосознания и умения воспринимать себя как личность, познающую мир и взаимодействующую с ним, получающую опыт, извлекающую пользу.

Возможные проблемы и их решение

Процесс социализации детей дошкольного возраста не может протекать без проблем, даже если дети относятся к относительно благополучным семьям. Это обусловлено тем, что растут они во взрослом мире с его трудностями и потрясениями, нехваткой денежных средств и времени у родителей, неумением взрослых вникнуть в тонкости детской психологии вообще и даже собственного ребенка в частности.

В числе наиболее распространенных проблем социализации детей дошкольного возраста можно назвать:

Несоответствие целей и желаний ребенка с целями и желаниями взрослых, занимающихся его воспитанием. Ребенок – что естественно – хочет играть и развлекаться, взрослые стремятся нацелить его на подготовку к взрослой жизни, поступлению в школу, достижению успехов в спорте, целевом обучении и т.д. Для разрешения этого конфликта важно соблюдать баланс между реальной пользой и психоинтеллектуальными возможностями, присущими детскому возрасту. Здесь не может быть четко проложенного пути, а требуется внимание и гибкость со стороны взрослых.

Недостаток внимания и активности. Это особенно присуще детям с ослабленным здоровьем, перенесшим или подвергающимся стрессу. В работе с такими детьми особенно важны терпение и чуткость, неутомимое и мягкое продвижение в сфере налаживания контакта и развития у ребенка интереса к миру и вхождению в общество.

Неумение определяться с желаниями и принимать решения . Это в большой мере происходит из-за нехватки жизненного опыта, но бывает и обусловлено условиями воспитания детей. В садике и дома за них решают воспитатели, родители, иногда – старшие или просто более развитые и бойкие дети. И ребенку легко поддаться этому влиянию, потому что оно позволяет не сталкиваться с трудностями интеллектуального и этического характера. И даже поступая правильно по чужой команде, такой ребенок остается недостаточно зрелым эмоционально и психологически, так как дефицит работы ума и души негативно сказывается на его развитии как личности.

И очень важно быть внимательным и чутким к проявлениям эмоций детей, давать больше свободы их инициативе, не только учить данностям, но и развивать понимание причинных связей, мышление и активность.

Упражнение «Готовим бутерброд»

МОУ «Ялгинская средняя общеобразовательная школа»

Урок-лекция

(11класс)

Тема: Зарождение квантовой теории. Фотоэффект.

Теория фотоэффекта.

Подготовила и провела:

Ахметова Нязиля Джафяровна,

учитель физики

Саранск, 2014г.

Цели : дать понятие внешнего и внутреннего фотоэффектов; разъяснить физические основы законов фотоэффекта (законов Столетова); познакомить с применением внешнего и внутреннего фотоэффекта в технике; знать физическую природу внешнего и внутреннего фотоэффектов, их отличие; изучая законы внешнего фотоэффекта, обратить внимание учеников на значение опытов А. Г. Столетова по внешнему фотоэффекту в развитии предпосылок для создания квантовой теории света; развивать познавательную активность школьников с помощью проблемных вопросов.

Последовательность изложения темы

    Понятие внешнего и внутреннего фотоэффектов.

    Демонстрация разрядки электрометра при освещении светом.

    Опыт А. Г. Столетова

    Законы внешнего фотоэффекта. Объяснение их сущности на основе квантовой теории и закона сохранения энергии.

    Применение фотоэффекта в технике.

Оборудование: электрометр, цинковая пластина, осветитель с ртутно-кварцевой лампой, палочки для электризации, таблица «Опыт Столетова», таблица «Фотоэлементы», презентация.

Демонстрации

Обнаружение фотоэффекта на цинковой пластине при разрядке электрометра.

Мотивация познавательной деятельности

Сообщить ученикам, что благодаря открытию фотоэффекта была опытным путем доказана квантовая теория света. Приборы, действие которых основано на явлении внешнего и внутреннего фотоэффекта, широко используются в науке и технике.

Ход урока

1. Организационный момент

2. Изучение новой темы.

Объяснение начинаю с характеристики исторической обстановки в физике.

Во второй половине XIX века и начале ХХ века учеными были открыты атомы, ядра атомов, электроны и некоторые другие микрочастицы. Эти физические объекты имеют размеры 10 -
м и меньше. Мир малых частиц называют микромиром. Проникнув в микромир, люди узнали много нового. Известные тогда законы механики и электродинамики не объясняли некоторые открытия микромира. Так, опираясь на эти законы, нельзя объяснить, почему атом, состоящий из ядра и электронов, устойчив, почему атомы излучают свет определенных частот. Накопился ряд опытных фактов, которые не смогла объяснить физическая теория того времени.

Как объяснить новые экспериментальные факты? Каким новым законам подчинено движение микрочастицы? В спорах ученых и борьбе научных мнений возникли и получили развитие новые физические идеи: о дискретных уровнях энергии атомов, о волновом характере движения микрочастиц, о квантовой природе света. Они легли в основу новой области физики – квантовой.

Квантовая физика – это раздел современной физики, в котором изучаются свойства, строение атомов и молекул, движение и взаимодействие микрочастиц.

В возникновении кантовой физики важную роль сыграло изучение взаимодействия электромагнитных волн с веществом.

Оказалось, что теория Максвелла объяснявшая излучение макроскопическими излучателями – антеннами электромагнитных волн с большей длиной волны оказалась неспособной объяснить излучение коротких электромагнитных волн микроскопическими излучателями – атомами и молекулами. Как выйти из этого положения?

Выход был найден М. Планком в 1900 года путем введения в физику новой идеи: Планк предложил, что энергия атомов может меняться отдельными порциями – квантами.

Причем, если собственная частота атомов равна ν, то его энергия может изменяться лишь скачком на величину Е

E=hν

Коэффициент пропорциональности h получил название постоянная Планка, которая равна


Заметим, что о квантовании самого излучения Планк ничего не говорил. Идея о том, что само излучение состоит из отдельных порций – квантов излучения (названных фотонами) принадлежат не Планку, а Эйнштейну, который пришел к идее в 1905 г. В результате анализа статистических свойств излучения, а затем применил ее к объяснению ряда явлений, в том числе и к фотоэффекту. Это явление нам сегодня на уроке и предстоит изучить.

Открываем тетради и запишем число и тему урока:

«Фотоэффект и его законы»

За работу в области фотоэффекта А. Г. Столетов был удостоен Нобелевской премии.

Существуют ли экспериментальные доказательства для утверждения о дискретной структуре излучения, в частности, о том, что энергия кванта излучения равна ? Таким основанием служит явление фотоэффекта.

Переходим к демонстрации опыта.

Демонстрацию фотоэффекта провожу на цинковой пластине, соединённой с электрометром. Пластинка размером 10*10 см зачищается мелкозернистой шкуркой. Схема опыта на рисунке 1.

Рис. 1

При постановке опыта использую комплект по фотоэффекту КПФ-1, в котором в качестве излучателя использую косметический «фотон»

Главная задача опыта – выделить и изучить явление фотоэффекта.

Проведем опыт. К электрометру присоединим цинковую пластину. Если зарядим пластину положительно, то освещение пластины электрической дугой заметных изменений не вызовет. А если зарядим отрицательно, то световой пучок быстро разрядит электрометр.

Как объяснить?

Слушаю ответы ребят. Обобщая их ответы, отвечаю: свет вырывает электроны с поверхности пластины. Если заряд отрицательный, то электроны отталкиваются с поверхности пластины и электрометр разряжается.

Когда положительно заряжена, вырванные светом электроны притягиваются к пластинке и снова оседают на ней. Поэтому электроскоп не разряжается

Фотоэффектом называется явление взаимодействия света с веществом, в результате которого энергия фотонов передаётся электронам вещества.

Фотоэффект имеет место как для твердых тел, так и для жидкостей. В связи с этим различают внешний и внутренний фотоэффект.

При внешнем фотоэффекте поглощение фотонов сопровождается вылетом электронов за пределы тела, что имеет место в проведенном опыте. При внутреннем фотоэффекте электроны, вырванные из атомов, молекул или ионов, остаются внутри вещества, но изменяются энергии электронов.

В газах фотоэффект состоит в явлении фотоионизации – вырывании электронов из атомов и молекул газа под действием света.

Мы будем сегодня на уроке изучать внешний фотоэффект.

Возвращаясь к вышепроведенному опыту, веду с учениками беседу по вопросам, с помощью которых выясняется физическая сущность – микромеханизм – нового явления.

Вопросы для обсуждения:

Когда начинает разряжаться электрометр? (Ответ: когда электроны, вырванные светом, покидают поверхность пластины)

Что является причиной разрядки электрометра? (Ответ: вырывание с поверхности пластины электронов за счет энергии светового излучения)

Почему можно сделать вывод о вылете электронов с цинковой пластинки? (Ответ: так как разряжается электроскоп)

Изменится ли время разрядки электроскопа, если пластину расположить под углом к потоку света?

Изменится ли время разрядки электрометра, если увеличить расстояние от пластины до источника тока?

Ответы на последние два вопроса получаем экспериментально.

Школьники узнают, что фотоэффект наблюдается лишь при облучении пластинки световыми волнами определенной длины. Для этого провожу на той же установке второй опыт, используя другой источник света – мощную электрическую лампу накаливания.

Вопросы для организации беседы по опыту:

Будет ли энергия, сообщаемся светом электронам в пластинке, зависеть от освещенности с точки зрения волновой теории? (Ответ: будет, так как чем больше освещенность, тем большая энергия передается пластинке светом, а значит, и большая энергия должна приходиться на электрон. По волновой теории поток энергии непрерывен). Провожу опыт с лампой накаливания: фотоэффект не наблюдается.

Проверим, может быть в опыте со специальными источниками освещенность была больше, а в опыте с лампой накаливания она недостаточна? При повторении демонстрации приближаем лампу вплотную к пластинке – фотоэффекта нет.

Почему же в этом случае фотоэффекта нет? Проводится опыт: на пути потока света от специального источника ставим стекло. Разрядка электрометра прекращается. В беседе выясняем, что стекло поглощает световые волны больших частот. Школьники подводятся к выводу о зависимости явления фотоэффекта от частоты электромагнитных волн. (В данном случае фотоэффект вызван ультрафиолетовым излучением, с которым учащиеся знакомы)

Вывод: Волновая теория света неспособна объяснить, почему фотоэффект в данном случае вызывается одними и не вызывается другими световыми волнами.

После такого заключения переходим к более подробному изучению законов фотоэффекта.

Для этого организую работу с учебником (обсуждаю работу установки, описанной в учебнике (рис.3), и объясняю приведенные графики)

План дальнейшей работы:

    Изучение устройства и работы установки Столетова.

Внешний фотоэффект обнаруживается опытами по вырыванию электронов с поверхности металлов, облученных коротковолновым светом.

Рассмотрим устройство и работу установки Столетова (рис.2 по учебнику).

А – анод (тонкая металлическая сетка – освещался светом от электрической дуги).

Пучок света попадал на катод К – сплошную цинковую пластинку. При этом гальванометр, включенный в цепь, обнаруживал ток. Из освещенной отрицательно заряженной цинковой пластинки вырывались электроны, и электрическая цепь оказывалась замкнутой. Если же сетка А являлась катодом, а цинковая пластинка – анодом, то ток отсутствовал.

Электроны, вылетающие с поверхности тела при внешнем фотоэффекте, называются фотоэлектронами. Фотоэлектроны, искорененные электрическим полем между катодом и анодом, создают фотоэлектрический ток (фототок) силы I.

А от чего зависит число вырванных фотоэлектронов с поверхности вещества, чем определяется их скорость и кинетическая энергия?

    Обсуждение работы установки, описанной в учебнике (рис.3)

На электроды подается напряжение, которое можно менять с помощью потенциометра и измерить напряжение. К освещаемому электроду присоединяют отрицательный полюс батареи. Под действием света этот электрод испускает электроны, которые при движении в электрическом поле образуют электрический ток. При малых напряжениях не все вырванные светом электроны достигают другого электрода.

А если не меняя интенсивности излучения увеличить разность потенциалов между электродами, сила тока нарастает. При некотором напряжении достигает максимального значения, после чего перестает увеличиваться. Максимальное значение тока и есть ток насыщения I(n). Ток насыщения определяется числом электронов, испущенных за 1с освещаемым электродом. Увеличивая световой поток Ф, падающий на катод и измеряя фототок насыщения, можно установить первый закон фотоэффекта

Первый закон Столетова

Фототок насыщения прямо пропорционален интенсивности излучения, падающего на катод (т.е. интенсивности поглощения световой волны).

I(n)=f(Ф) I~Ф

От чего зависит кинетическая энергия фотоэлектронов?

Обобщая ответы учеников, продолжаю объяснение.

Если при неизменном световом потоке уменьшать напряжение, то при достаточно малых значениях напряжения фототок начинает уменьшаться, однако даже при напряжении, равном нулю, ток в цепи не исчезает. Это означает, что падающее на электрод излучение, вырывая из него электроны, сообщает им кинетическую энергию.

Эту энергию можно найти так. Поменяем местами полюсы батареи. Тогда электрическое поле между электродами А и В будет тормозить движение электронов от А к В. Постепенно усиливая задерживающее поле, можно совсем прекратить фототок. В этом случае даже электроны, вылетевшие с максимальной скоростью, уже не могут преодолеть тормозящее действие электрического поля и долететь до электрода В. Если обозначить наименьшее задерживающее напряжение, при котором фототока нет, через U(з), максимальную скорость выбиваемых электронов – через v(max), а заряд и массу электрона – соответственно через e и m, то можно написать


так как наибольшая кинетическая энергия электронов в этом случае равно выполненной ими работе против сил электрического поля, на пути от электрода А до В. Следовательно, измерив задерживающее напряжение Uпри котором прекращается фототок, можно определить максимальную кинетическую энергию выбиваемых излучением электронов.

При изменении интенсивности света U не меняется. Следовательно, не меняется и кинетическая энергия электронов.

Оказывается, кинетическая энергия электронов зависит только от частоты света. Эти измерения позволили

Второй закон Столетова

Максимальная кинетическая энергия выбиваемых излучением электронов не зависит от интенсивности излучения, а определяется только его частотой (или длиной волны) и материалом электрода.

Вышеприведенные суждения зависимости силы тока от напряжения можно представить графически.

Если на электрод поочередно направлять различные монохроматические излучения, то можно заметить, что

с увеличением длины волны излучения кинетическая энергия выбиваемых электронов уменьшается и при достаточно большой длине волны фотоэффект исчезает. Наибольшая длина волны, при которой еще можно наблюдать фотоэффект, называется красной границей фотоэффекта для материала.

Опыты с электродами из различных материалов позволили установить третий закон внешнего фотоэффекта.

Третий закон фотоэффекта

Для каждого вещества существует красная граница фотоэффекта, т.е. наименьшая частота ν( min ) или наибольшая длина волны λ(max ), при которой еще возможен фотоэффект; при всех ν ( min ) фотоэффект не произойдет ни при какой интенсивности волны, падающей на фотокатод.

Первичное закрепление. Решение задач. 1. Определить кинетическую энергию фотоэлектронов, если фототок прекращается при задерживающем напряжении 2В. 2.Определить скорость фотоэлектронов, если фототок прекращается при задерживающем напряжении 1В. 3.Для одного или разных веществ приведены графики на рисунке? 4
3. Подведение итогов урока. 4. Домашнее задание. (комментарий)

В этом разделе вы можете найти и бесплатно скачать презентации к урокам физики на тему Фотоэффект

Фотоэффект или фотоэлектрический эффект - испускание электронов веществом под действием света или любого другого электромагнитного излучения. В конденсированных (твёрдых и жидких) веществах выделяют внешний и внутренний фотоэффект.

Законы Столетова для фотоэффекта:

Формулировка 1-го закона фотоэффекта: Сила фототока прямо пропорциональна плотности светового потока.

Согласно 2-му закону фотоэффекта, максимальная кинетическая энергия вырываемых светом электронов линейно возрастает с частотой света и не зависит от его интенсивности.

3-й закон фотоэффекта: для каждого вещества существует красная граница фотоэффекта, то есть минимальная частота света (или максимальная длина волны λ0), при которой ещё возможен фотоэффект, и если

Теоретическое объяснение законов фотоэффекта было дано в 1905 году Эйнштейном. Согласно ему, электромагнитное излучение представляет собой поток отдельных квантов (фотонов) с энергией hν каждый, где h - постоянная Планка. При фотоэффекте часть падающего электромагнитного излучения от поверхности металла отражается, а часть проникает внутрь поверхностного слоя металла и там поглощается. Поглотив фотон, электрон получает от него энергию и, совершая работу выхода A, покидает металл: h \nu = A + W_{k} , где W_{k} - максимальная кинетическая энергия, которую имеет электрон при вылете из металла.

В 1839 году Александр Беккерель наблюдал явление фотоэффекта в электролите.

В 1873 году Уиллоуби Смит обнаружил, что селен является фотопроводящим. Затем эффект изучался в 1887 году Генрихом Герцем. При работе с открытым резонатором он заметил, что если посветить ультрафиолетом на цинковые разрядники, то прохождение искры заметно облегчается.

Исследования фотоэффекта показали, что, вопреки классической электродинамике, энергия вылетающего электрона всегда строго связана с частотой падающего излучения и практически не зависит от интенсивности облучения.

В 1888-1890 годах фотоэффект систематически изучал русский физик Александр Столетов. Им были сделаны несколько важных открытий в этой области, в том числе выведен первый закон внешнего фотоэффекта.

Схема эксперимента по исследованию фотоэффекта. Из света берётся узкий диапазон частот и направляется на катод внутри вакуумного прибора. Напряжением между катодом и анодом устанавливается энергетический порог между ними. По току судят о достижении электронами анода.

>> Фотоэффект

Глава 11. СВЕТОВЫЕ КВАНТЫ

Квантовым законам подчиняется поведение всех микрочастиц. Но впервые квантовые свойства материи были обнаружены именно при исследовании излучения и поглощения света.

§ 87 ФОТОЭФФЕКТ

В развитии представлений о природе света важный niar был сделан при изучении одного замечательного явления, открытого Г. Герцем и тщательно исследованного выдающимся русским физиком Александром Григорьевичем С т о-летовым. Явление это получило название фотоэффекта.

Это вырывание элeктpo^к)в из вещества под действием света .

Наблюдение фотоэффекта. Для обнаружения фотоэффекта на опыте можно использовать электрометр с присоединенной к нему цинковой пластиной (рис. 11.1). Если зарядить пластину положительно, то ее освеп;ение, например электрической дугой, не влияет па быстроту разрядки электрометра. Но если пластину зарядить отрицательно, то световой пучок от дуги разряжает электрометр очень быстро.

Столетов Александр Григорьевич (1839-1896) - русский физик. Исследование фотоэффекта принесло ему мировую известность. Показал также возможность применения фотоэффекта на практике. В докторской диссертации «Исследования о функции намагничения мягкого железа» разработал метод исследования ферромагнетиков и установил вид кривой намагничения. Эта работа широко использовалась на практике при конструировании электрических машин. Был инициатором создания Физического института при Московском университете.

Объяснить это можно так. Свет вырывает электроны с поверхности пластины. Если пластина заряжена отрицательно, электроны отталкиваются от нее, и электрометр разряжается. При положительном же заряде пластины вырванные светом электроны притягиваются к пластине и снова оседают на ней. Поэтому заряд электрометра в этом случае не изменяется.

Однако, когда на пути света поставлено обыкновенное стекло, отрицательно заряженная пластина уже не теряет электроны, какова бы ни была интенсивность излучения. Так как известно, что стекло поглощает ультрафполетовые лучи, то из этого опыта можно зак.тючить: именно ультрафполетовый участок спектра вызывает фотоэффект. Этот простой факт нельзя объяснить на основе волновой теории света. Ведь непонятно, почему световые волны малой частоты не могут вырывать электроны, если даже амплитуда волны велика и, следовательно, велика сила, действующая на электроны.

Законы фотоэффекта. Для того чтобы получить о фотоэффекте более полное представление, нужно было выяснить, от чего зависит число вырванных светом с поверхности вещества электронов (фотоэлектронов) и чем определяется их скорость или кинетическая энергия. С этой целью были продолжены экспериментальные исследования.

В стеклянный баллон, из которого выкачан воздух, помещаются два электрода (рис. 11.2).

Внутрь баллона на один из электродов поступает свет через кварцевое окошко, прозрачное не только для видимого света, но и для ультрафполетового излучения. На электроды подается напряжение, которое можно менять с помощью потенциометра и измерять вольтметром .

К освещаемому электроду присоединяется отрицательный полюс батареи. Под действием света этот электрод испускает электроны, которые при движении в электрическом поле образуют электрический ток. При малых напряжениях не все вырванные светом электроны достигают другого электрода. Если, не меняя интенсивности излучения, увеличивать разность потенциалов между электродами, то сила тока возрастает. При некотором напряжении она достигает максимального значения, после чего перестает увеличиваться (рис. 11.3). Максимальное значение силы тока Iн называется током насыщения. Сила тока насыщения определяется числом электронов, испускаемых за 1 с освещаемым электродом.

Изменяя в этом опыте интенсивность излучения, удалось установить, что число электронов, вырываемых светом с поверхности металла за 1 с, прямо пропорционально поглощаемой за это время энергии световой волны.

На основании результатов этого опыта можно сформулировать первый закон фотоэффекта : фототок насыщения прямо пропорционален падающему световому потоку.

Теперь остановимся на измерении кинетической энергии (или скорости) электронов. Из графика, приведенного на рисунке 11.3, видно, что сила фототока отлична от нуля и при нулевом напряжении. Это означает, что часть вырванных светом электронов достигает правого (см. рис. 11.2) электрода и при отсутствии напряжения. Если изменить полярность батареи, то сила тока уменьшится, и при некотором напряжении обратной полярности она станет равной нулю. Это значит, что электрическое поле тормозит вырванные электроны до полной остановки, а затем возвращает их на электрод.

Задерживающее напряжение U 3 зависит от максимальной кинетической энергии, которую имеют вырванные светом электроны. Измеряя задерживающее напряжение и применяя теорему о кинетической энергии (см. учебник физики для 10 класса), можно найти максимальное значение кинетической энергии электронов:

При изменении интенсивности света (плотности потока излучения) задерживающее напряжение, как показали опыты, не меняется. Значит, не меняется кинетическая энергия электронов. С точки зрения волновой теории света этот факт непонятен. Ведь, чем больше интенсивность света, тем большие силы действуют на электроны со стороны электромагнитного поля световой волны и тем большая энергия, казалось бы, должна передаваться электронам.

На опытах было обнаружено, что кинетическая энергия вырываемых светом электронов зависит только от частоты света.

Второй закон фотоэффекта: максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов линейно растет с частотой света и не зависит от его интенсивности.

Если частота света меньше определенной для данного вещества минимальной частоты V min то фотоэффекта не происходит.

Законы фотоэффекта просты по форме. Но зависимость кинетической энергии вырванных светом электронов от частоты света требует объяснения.


1. Чему равна постоянная Планка!
2. В чем состоят основные законы фотоэффекта!

Мякишев Г. Я., Физика. 11 класс: учеб. для общеобразоват. учреждений: базовый и профил. уровни / Г. Я. Мякишев, Б. В. Буховцев, В. М. Чаругин; под ред. В. И. Николаева, Н. А. Парфентьевой. - 17-е изд., перераб. и доп. - М. : Просвещение, 2008. - 399 с: ил.

Помощь школьнику онлайн , Физика и астрономия для 11 класса скачать , календарно-тематическое планирование

Содержание урока конспект урока опорный каркас презентация урока акселеративные методы интерактивные технологии Практика задачи и упражнения самопроверка практикумы, тренинги, кейсы, квесты домашние задания дискуссионные вопросы риторические вопросы от учеников Иллюстрации аудио-, видеоклипы и мультимедиа фотографии, картинки графики, таблицы, схемы юмор, анекдоты, приколы, комиксы притчи, поговорки, кроссворды, цитаты Дополнения рефераты статьи фишки для любознательных шпаргалки учебники основные и дополнительные словарь терминов прочие Совершенствование учебников и уроков исправление ошибок в учебнике обновление фрагмента в учебнике элементы новаторства на уроке замена устаревших знаний новыми Только для учителей идеальные уроки календарный план на год методические рекомендации программы обсуждения Интегрированные уроки