Фотоны, их свойства

Этапы урока

Деятельность учителя

Деятельность учащихся

Примерное время, минута

1. Организационный момент.

Приветствие ученикам.

Сообщение целей и задач урока

Настраиваются на урок

Восприятие целей и задач урока

1

1. Актуализация знаний.

Повторение темы «Фотоэффект»

1.Физический диктант по теме «Зарождение квантовой теории. Фотоэффект»

Учитель диктует неоконченные фразы:

А) Квант света …

Б) Фотоэффект – это…

В) Число электронов, вырываемых светом с поверхности металл пропорционально…

Г) Максимальная кинетическая энергия, выбитых светом электронов, зависит…

Д) Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта…

Е) Красная граница фотоэффекта…

2.Индивидуальная работа у доски: Упражнение 12 (5 и 6) - два ученика

Пишут в тетрадях законченные предложения с правильным физическим смыслом, затем взаимопроверка, по фронтальным ответам

А) Квант света - это порция энергии электромагнитного излучения.

Б) Фотоэффект – это явление вырывания электронов с поверхности металла под действием света.

В) Число электронов, вырываемых светом с поверхности металл пропорционально интенсивности падающего света.

Г) Максимальная кинетическая энергия, выбитых светом электронов, зависит от частоты света.

Д) Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта Е =А + Ек, Е – энергия кванта, А – работа выв=хода электронов из металла, Ек – кинетическая энергия вылетевших электронов.

Е) Красная граница фотоэффекта – это минимальная частота (максимальная длина волны) при которой фотоэффект ещё происходит с данного металла.

2. №5.

ν_min= A : h, ν_min=5*10¹⁴Гц

№6.

Ек =hc/λ –hν_min, Ек = 3,8*10^-19Дж

5

3.Постановкапроблемы Мотивация.

Постановкапроблемы урока.

Почему электромагнитные волны различных диапазонов имеют различные свойства?

Может ли энергия существовать без частиц?

Чем объясняется явление фотосинтеза?

Чем объяснить мутацию генов при радиоактивном облучении тел?

Учащиеся высказывают свои мнения по неизученным вопросам,

Выясняем, что ответов на поставленные вопросы пока нет, усваивают, что они ещё не знают и ставят цели урока.

3

1. Добывание знаний.

Учитель дает установку на заполнение таблицы по сравнению свойств фотонов и электронов, используя параграф 90 учебника, справочный материал из сборника задач и материл сайта «Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов» по теме урока.

Руководство обсуждением и выводами.

Групповая работа по заполнению таблицы Фронтальное обсуждение результатов

Выводы по теме «Фотон и его свойства»

1. Не имеют заряда

2. Движутся со скоростью света

3. Существуют только в движении

4. Энергия фотонов Е = h ν = h с / λ = m c²

5. Масса фотонов m = h ν / c²

6. Импульс фотонов р = m c = h ν / c = h / λ = E /c

7. Оказывают давление на вещество

10

1. Интеграция знаний

Вопрос, какие явления доказывают существование таких необычных частиц как фотоны? Воспользуйтесь вашими знаниями из курса физики, биологии, ОБЖ.

Работа в группах.

Приводят примеры явлений и объясняют их с точки зрения квантовой физики

1.Явление фотоэффекта

2.Явление фотосинтеза

3.Мутация ДНК

4.Эффект Комптона – при прохождении рентгеновских лучей через вещество происходит увеличении длины волны рассеянного излучения по сравнению с длиной волны падающего излучения

2

1. Применение знаний

Закрепление знаний

Предлагает решить три задачи и обсудить полученные ответы.

Групповая работа по решению задач №1.Рассчитайте длину волны де Бройля для пули массой 10 г, летящей со скоростью 660 м/с и электрона, имеющего скорость 2000000 м/с.

№2.Сравнить энергию фотонов света с длиной волны 400 нм и рентгеновского излучения с длиной волны 4*10^-10 м

№3.Сколько фотонов испускает ртутная лампа мощностью 100 Вт за 1секунду, если длина волны света 580 нм?

Анализ полученных результатов и шкалы электромагнитных волн

№1

Решение: λ = h/mv,

λ=6,6*10^-34/(0,01*600)=10^(-34 )м – длина волны де Бройля для пули,

λ=6,6*10³⁴/(9,1*10^-34*2*10⁶⁾=0,36 нм - длина волны де Бройля для электрона

№2

Решение: Е = h с / λ, Е₁/Е₂=

= λ₂/ λ₁=4*10^-7/(4*10^-10)=1000

Энергия фотонов рентгеновского излучения в 1000 раз больше, чем энергия фотонов видимого излучения.

№3

Решение:N=P*t λ/(h*c)=

=100*1*5,8*10^-7/(6,6*10^-34*3*10⁸)=

=2,9*10(20) штук фотонов излучает лампа

15

1. Выводы

Руководство дискуссией и выводами по теме «Корпускулярно – волновой дуализм»

Фронтальное обсуждение выводов, записи в тетрадь. Корпускулярно-волновой дуализм – универсальное свойство любых материальных объектов, проявляющееся на микроскопическом уровне

Любой частице, обладающей импульсом, соответствует длина волны де Бройля:

λБ = h/р

Электромагнитные волны обладают двойственной природой

Чем больше частота электромагнитных волн, тем ярче выражены квантовые свойства и менее волновые (закон перехода количественных изменений в качественные)

При распространении электромагнитных волн ярче проявляются волновые свойства

При взаимодействии с веществом ярче проявляются квантовые свойства

5

1. Рефлексия

Контракт (Приложение)

Индивидуальные ответы. Коррекция знаний

3

1. Домашнее задание

§90,88,89

Упражнение12

Сообщения и презентации по теме «Применение фотоэффекта»

Записи в дневник.

1