• الظاهرة الكهروضوئية ( التأثير الكهروضوئي )

    الفريد في الفيزياء

    الظاهرة الكهروضوئية ( التأثير الكهروضوئي )  Photoelectric Effect

    الظاهرة الكهروضوئية ( التأثير الكهروضوئي )، شرح تجربة انبعاث الإلكترونات من سطح المعدن ( الفلز) عند سقوط ضوء، الإلكترونات الضوئية، تعريف الظاهرة الكهروضوئية،  Photoelectric Effect، شرح دروس فيزياء الصف الثالث الثانوي ، منهج اليمن ، الوحدة السادسة الإشعاع والمادة


    هنالك العديد من الظواهر الناتجة من تفاعل الإشعاع مع المادة ، منها :
    1ـ الظاهرة الكهروضوئية
    2ـ الأشعة السينية
    3ـ أشعة الليزر
    وسندرس هذه الثلاث الظواهر بشيء من التفصيل في هذه الوحدة

    *********************************

    الظاهرة الكهروضوئية ( التأثير الكهروضوئي )
    تعريف الظاهرة الكهروضوئية : هي ظاهرة انبعاث الإلكترونات من سطح الفلزات عند تعرضها لضوء بتردد مناسب .
    ملاحظات :
    1ـ تسمى الإلكترونات المنبعثة من سطح الفلز بسبب سقوط الضوء عليه بالالكترونات الضوئية .
    2ـ اكتشف الظاهرة الكهروضوئية العالم الألماني هنريش هيرتز عام 1887م عندما كان يحاول التأكد من وجود الأمواج الكهرومغناطيسية
    التي تنبأ بها ماكسويل عام 1884م .
    3ـ لم يستطع العلماء تفسير الظاهرة الكهروضوئية عندما طبقوا مبادئ النظرية الموجية التقليدية ( الكلاسيكية ) للضوء.
    4ـ استطاع العالم الألماني البرت اينشتاين عام 1905م أن يفسر الظاهرة الكهروضوئية وذلك بالاعتماد على نظرية تكميم الطاقة الإشعاعية (للعالم بلانك).
    س : علل : لم يستطع علماء الفيزياء الكلاسيكية تفسير الظاهرة الكهروضوئية .

    ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
    س: اشرح تجربة توضح من خلالها أن الإلكترونات تنبعث من سطح المعدن عند سقوط الضوء علية ؟
    أدوات التجربة :
    1ـ كشاف كهربائي وظيفته الكشف عن نوع الشحنات الكهربائية
    2ـ قطعة من الفراء (الصوف)
    3ـ قضيب من الإيبونيت ( المطاط القاسي )
    4ـ مصباح بخار الزئبق (مصدر للأشعة فوق البنفسجية)
    5ـ لوح من الزنك ( الخارصين)
    6ـ لوح من الزجاج
    خطوات التجربة:
    1ـ نضع لوح الزنك على قرص الكشاف بعد تنظيفه
    2ـ ندلك قضيب الإيبونيت بالصوف فيكتسب الإيبونيت شحنة كهربائية سالبة ويكتسب الصوف شحنة كهربائية موجبة
    3ـ نشحن لوح الزنك بشحنة سالبة وذلك من خلال ملامسته لقضيب الإيبونيت فتنفرج ورقتي الكشاف الكهربائي لأنهما شحنتا بشحنة من نفس النوع.(شكل1 (أ))

    اشرح تجربة توضح من خلالها أن الإلكترونات تنبعث من سطح المعدن عند سقوط الضوء علية، التأثير الكهروضوئي، الظاهرة الكهروضوئية
    4ـ نسقط أشعة فوق بنفسجية من مصباح بخار الزئبق على لوح الزنك ونراقب ورقتي الكشاف . ماذا نلاحظ ؟
    الملاحظة: نلاحظ أن انفراج ورقتي الكشاف الكهربائي يقل ثم تنطبق على بعضهما (علل) وذلك لأن الأشعة فوق البنفسجية تسببت في انبعاث إلكترونات سالبة الشحنة ( الإلكترونات الضوئية ) من سطح لوح الزنك فيؤدي ذلك إلى ظهور شحنات موجبة على سطحه تتعادل مع الشحنات السالبة التي شحن بها معدن الزنك مع ورقتي الكشاف مما يسبب انطباق الورقتين.
    5ـ نشحن لوح الزنك ( الخارصين ) بشحنة موجبة وذلك بملامسته لقطعة الصوف فتشحن الورقتين بشحنة موجبه مما يسبب انفراجهما
    6ـ نسقط أشعة فوق بنفسجية على لوح الزنك . (شكل 1(ب)) ماذا نلاحظ ؟
    الملاحظة : نلاحظ أن ورقتي الكشاف تزداد انفراجاً (علل) وذلك لأن سقوط الأشعة فوق البنفسجية على لوح الخارصين يتسبب في انبعاث الكترونات سالبة الشحنة من سطحه فيؤدي ذلك إلى ظهور شحنات موجبة على سطحه إضافة إلى شحنته الموجبة التي شحن بها مما يسبب زيادة انفراج الورقتين.
    7ـ نضع لوح الزجاج على لوح الزنك ثم نكرر الخطوات 4،5 حيث نشحن لوح الخارصين مرة بشحنة سالبة ومرة أخرى بشحنة موجبة ونسقط عليه أشعة فوق بنفسجية في الحالتين, (شكل 1(جـ)) ماذا نلاحظ ؟
    الملاحظة : نلاحظ عدم حدوث تغير في شحنة لوح الخارصين في الحالتين (علل) وذلك لأن لوح الزجاج يمتص الأشعة فوق البنفسجية الساقطة عليه ويمنعها من الوصول إلى سطح معدن الزنك الأمر الذي يمنع حدوث الظاهرة الكهروضوئية (يمنع انبعاث الإلكترونات من سطح الفلز...)
    الاستنتاج : عند سقوط ضوء بتردد مناسب على سطح فلز فإنه ينبعث من سطحه الكترونات تسمى بالإلكترونات الضوئية وتسمى هذه الظاهرة بالظاهرة الكهروضوئية .
    ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
    *الإلكترونات الضوئية : هي الإلكترونات التي تنبعث من سطح الفلز نتيجةً لسقوط الضوء على سطحه.

    *****************************************


    شرح بالفيديو لدرس الظاهرة الكهروضوئية ( التأثير الكهروضوئي )



    الوحدة السابقة ... الدرس التالي

    ليست هناك تعليقات

    جميع الحقوق محفوظة لــ الفريد في الفيزياء 2018 ©