Transcript تجارب الانبعاث الكهروضوئي
Slide 1
وزارة التربية
التوجيه الفني العام للعلوم
الفيزياء للصف
الثاني عشر العلمي
المركزاإلقليمي
لتطوير البرمجيات التعليمية
العروض التقديمية
عرض تقديمي بعنوان:
تجارب االنبعاث الكهروضوئي
Slide 2
لوح من الزنك
_
عند سقوط ضوء مناسب على
صفيحة من الزنك مشحونة
بشحنة سالبة .
أن انفراج ورقتي الكشاف يقل تدريجيا ً
حتى ينعدم وباستمرار سقوط األشعة
تنفرج من جديد ومن خالل التجربة
يمكن تعريف :
_ +
_ _+
_
_ +
+
__
+
_
_
+
_
+
_
+
Slide 3
وهي ظاهرة انبعاث أو انطالق أو تحرير إلكترونات من
أسطح الفلزات عندما تسقط عليها األشعة الكهرومغناطيسية
المناسبة .
وقد أمكن االستفادة من هذه الظاهرة في صنع الخلية
الكهروضوئية .
c
a
الرسم االصطالحي
Slide 4
فكرة عمل الخلية الكهروضوئية
عند سقوط الضوء على كاثود الخلية ينبعث منها الكترونات تجذب
بواسطة األنود فيمر تيار كهربائي في الدائرة وعند حجب الضوء عنه
ال يمر تيار كهربائي في الدائرة .
Slide 5
Slide 6
تدرس العالقة بين شدة الضوء الساقط على سطح الفلز ،
والمعدل الزمني النبعاث اإللكترونات الضوئية .
يمكن اجراء التجربة التالية:
Slide 7
نسقط ضوء مناسب (وحيد اللون )
شدته ( )Tعلى كاثود الخلية
الكهروضوئية
ثم نغير من شدة الضوء
عدة مرات
I
c
a
2T
3T
T
3I
2I
V
I
T
3T
2T
T
Slide 8
المعدل الزمني النبعاث اإللكترونات الضوئية من سطح فلز ما ،
يتناسب طرديا ً مع شدة الضوء الساقط على سطح الفلز .
T
N
t
Slide 9
تدرس عالقة شدة التيار الكهروضوئي بجهد األنود:
Slide 10
نسقط ضوء شدته ( )Tعلى
كاثود الخلية الكهروضوئية
يمر تيار
ضعيف
Ia
T
c
a
va
Slide 11
وعند توصيل األنود بجهد ()+
متزايد
تزداد شدة تيار األنود
تدريجيا ً حتى تثبت
Ia
T
c
a
V
T
I
va
Slide 12
عند إعطاء األنود جهد ()-
متزايد
تقل شدة التيار الكهربائي تدريجيا ً حتى
تنعدم عند قيمة للجهد تعرف بجهد
القطع.
c
Ia
a
T
V
I
va
Slide 13
ثم نزيد شدة الضوء إلى المثلين
ونعيد التجربة ونحصل على
المنحنى ( )2T
Ia
2T
c
a
2T
2I
T
V
I
va
Slide 14
سرعات اإللكترونات الضوئية المنبعثة من سطح فلز
معين ال تكون متساوية ،كما أن قيمتها ال تتوقف على
شدة الضوء الساقط .
Slide 15
تدرس عالقة الطاقة الحركية العظمى ( ألسرع اإللكترونات الضوئية )
بنوع الضوء الساقط على الفلز أو تردد الضوء الساقط .
يمكن اجراء التجربة التالية:
Slide 16
نسقط ضوء مناسب وحيد اللون
شدتة( )Tعلى كاثود الخلية
الكهروضوئية
السالب
لونجهد
نغير من
مرات
األنودعدة
المرشح
تيار
شدة ال
شدةتنعدم
حتى
بالتدريج
ثابته
الضوء
بقاء
مع
ومن ذلك نحسب جهد اإليقاف
V
T
c
a
A
V
f
f – f0
Slide 17
)V ( f – f 0
قطعKmax V
)(f – f0
القيمة المطلقة لجهد
القطع
Kmax
وبذلك تكون الطاقة الحركية العظمى ألسرع اإللكترونات
الضوئية المنبعثة من سطح فلز ما ،تتناسب طرديا ً مع
تردد أشعة الضوء الساقط في حدود منطقة الترددات
المؤثرة .
Slide 18
Vقطع
Kmax
الميل = e
h
الميل =
Vقطع
f
e
Slide 19
Kmax
h = الميل
f
Slide 20
ويمكن من خالل دراسة تجارب االنبعاث
الكهروضوئي أن نعين عمليا ً كالً من:
-1تردد العتبة
لفلز .
-2ثابت
بالنك .
-3دالة الشغل لفلز.
Slide 21
تطبيقات الخلية الكهروضوئية
-1إضاءة وإطفاء مصابيح الشوارع أوتوماتيكيا ً .
-2حراسة الخزائن .
-3فتح األبواب في األسواق والمستشفيات والشركات.
-4في أجهزة االرسال واالستقبال التلفازي .
Slide 22
Slide 23
نشكركم . . . .
وإلى اللقاء
وزارة التربية
التوجيه الفني العام للعلوم
الفيزياء للصف
الثاني عشر العلمي
المركزاإلقليمي
لتطوير البرمجيات التعليمية
العروض التقديمية
عرض تقديمي بعنوان:
تجارب االنبعاث الكهروضوئي
Slide 2
لوح من الزنك
_
عند سقوط ضوء مناسب على
صفيحة من الزنك مشحونة
بشحنة سالبة .
أن انفراج ورقتي الكشاف يقل تدريجيا ً
حتى ينعدم وباستمرار سقوط األشعة
تنفرج من جديد ومن خالل التجربة
يمكن تعريف :
_ +
_ _+
_
_ +
+
__
+
_
_
+
_
+
_
+
Slide 3
وهي ظاهرة انبعاث أو انطالق أو تحرير إلكترونات من
أسطح الفلزات عندما تسقط عليها األشعة الكهرومغناطيسية
المناسبة .
وقد أمكن االستفادة من هذه الظاهرة في صنع الخلية
الكهروضوئية .
c
a
الرسم االصطالحي
Slide 4
فكرة عمل الخلية الكهروضوئية
عند سقوط الضوء على كاثود الخلية ينبعث منها الكترونات تجذب
بواسطة األنود فيمر تيار كهربائي في الدائرة وعند حجب الضوء عنه
ال يمر تيار كهربائي في الدائرة .
Slide 5
Slide 6
تدرس العالقة بين شدة الضوء الساقط على سطح الفلز ،
والمعدل الزمني النبعاث اإللكترونات الضوئية .
يمكن اجراء التجربة التالية:
Slide 7
نسقط ضوء مناسب (وحيد اللون )
شدته ( )Tعلى كاثود الخلية
الكهروضوئية
ثم نغير من شدة الضوء
عدة مرات
I
c
a
2T
3T
T
3I
2I
V
I
T
3T
2T
T
Slide 8
المعدل الزمني النبعاث اإللكترونات الضوئية من سطح فلز ما ،
يتناسب طرديا ً مع شدة الضوء الساقط على سطح الفلز .
T
N
t
Slide 9
تدرس عالقة شدة التيار الكهروضوئي بجهد األنود:
Slide 10
نسقط ضوء شدته ( )Tعلى
كاثود الخلية الكهروضوئية
يمر تيار
ضعيف
Ia
T
c
a
va
Slide 11
وعند توصيل األنود بجهد ()+
متزايد
تزداد شدة تيار األنود
تدريجيا ً حتى تثبت
Ia
T
c
a
V
T
I
va
Slide 12
عند إعطاء األنود جهد ()-
متزايد
تقل شدة التيار الكهربائي تدريجيا ً حتى
تنعدم عند قيمة للجهد تعرف بجهد
القطع.
c
Ia
a
T
V
I
va
Slide 13
ثم نزيد شدة الضوء إلى المثلين
ونعيد التجربة ونحصل على
المنحنى ( )2T
Ia
2T
c
a
2T
2I
T
V
I
va
Slide 14
سرعات اإللكترونات الضوئية المنبعثة من سطح فلز
معين ال تكون متساوية ،كما أن قيمتها ال تتوقف على
شدة الضوء الساقط .
Slide 15
تدرس عالقة الطاقة الحركية العظمى ( ألسرع اإللكترونات الضوئية )
بنوع الضوء الساقط على الفلز أو تردد الضوء الساقط .
يمكن اجراء التجربة التالية:
Slide 16
نسقط ضوء مناسب وحيد اللون
شدتة( )Tعلى كاثود الخلية
الكهروضوئية
السالب
لونجهد
نغير من
مرات
األنودعدة
المرشح
تيار
شدة ال
شدةتنعدم
حتى
بالتدريج
ثابته
الضوء
بقاء
مع
ومن ذلك نحسب جهد اإليقاف
V
T
c
a
A
V
f
f – f0
Slide 17
)V ( f – f 0
قطعKmax V
)(f – f0
القيمة المطلقة لجهد
القطع
Kmax
وبذلك تكون الطاقة الحركية العظمى ألسرع اإللكترونات
الضوئية المنبعثة من سطح فلز ما ،تتناسب طرديا ً مع
تردد أشعة الضوء الساقط في حدود منطقة الترددات
المؤثرة .
Slide 18
Vقطع
Kmax
الميل = e
h
الميل =
Vقطع
f
e
Slide 19
Kmax
h = الميل
f
Slide 20
ويمكن من خالل دراسة تجارب االنبعاث
الكهروضوئي أن نعين عمليا ً كالً من:
-1تردد العتبة
لفلز .
-2ثابت
بالنك .
-3دالة الشغل لفلز.
Slide 21
تطبيقات الخلية الكهروضوئية
-1إضاءة وإطفاء مصابيح الشوارع أوتوماتيكيا ً .
-2حراسة الخزائن .
-3فتح األبواب في األسواق والمستشفيات والشركات.
-4في أجهزة االرسال واالستقبال التلفازي .
Slide 22
Slide 23
نشكركم . . . .
وإلى اللقاء