Гіпермаркет Знань>>Фізика і астрономія>>Фізика 11 клас>> Фізика: Тиск світла. Досліди Лебедєва. Хімічна дія світла та її використання. Узагальнення та систематизація знань з теми „Світлові кванти”

ТИСК СВІТЛА. ДОСЛІДИ ЛЄБЄДЄВА. ХІМІЧНА ДІЯ СВІТЛА ТА ЇЇ ВИКОРИСТАННЯ. УЗАГАЬНЕННЯ ТА СИСТЕМАТИЗАЦІЯ ЗНАНЬ З ТЕМИ "СВІТЛОВІ КВАНТИ"

ХІМІЧНА ДІЯ СВІТЛА

Під дією електромагнітного випромінювання можуть відбуватися процеси, які викликають зміни властивостей речовин. Наприклад, багато органічних і неорганічних речовин під впливом світла змінюють свій колір, виявляючи фотохромізм. Це пояснюють тим, що, поглинувши квант світла, речовина переходить у новий стан, який характеризується іншим спектром поглинання або перебудовою валентних зв'язків у процесі фотодисоціації чи фотохімічної реакції.

Ґрунтуючись на квантовій гіпотезі світла, А. Ейнштейн сформулював два фотохімічні закони:

1)  поглинутий речовиною фотон може викликати перетворення лише однієї молекули;
2)  фотохімічна реакція відбувається за умови, що енергія фотона достатня для розриву молекулярних зв'язків, тобто не менша за енергію дисоціації.

Як відомо, хімічна дія світла є основою життя на Землі. Завдяки реакції фотосинтезу вуглеводів енергія сонячного проміння, яку несуть фотони, перетворюється на енергію життєдіяльності органічного світу, необхідну для поповнення його запасів. Цей процес досить складний і супроводжується численними вторинними біохімічними реакціями. Проте спрощено його фізичну суть можна подати так. Внаслідок поглинання фотонів зеленим листям молекула хлорофілу активізується, реагуючи з молекулою води, розкладає її на йони Гідрогену і кисень:

          _світло

2H₂0 ———→ 2H⁺ + 2e^- + 2O₂ + H₂O.

           ^{фермент}

Реакція фотосинтезу вуглеводів відбувається під дією червоного проміння

Під дією світла бромід срібла розпадається на енергетично збуджений атом Аргентуму Ад* і позитивний іон Брому Вг+:

AgBr + hv = Ag* + Br* + e^-

Врешті-решт кисень потрапляє в атмосферу, а Гідроген, вступаючи в реакцію з вуглекислим газом, утворює вуглеводи, завдяки яким формуються жири, білки та інші складові органічного світу, необхідні для життєвих циклів живої природи.

Властивість речовин реагувати на опромінення світлом покладено в основу виготовлення фотохромних матеріалів, які застосовують для реєстрування зображень, запису й обробки оптичних сигналів. Останнім часом широкого поширення набули полімерні матеріали і фотохромні світлочутливі плівки, що містять галогеніди Аргентуму (AgBr, AgCl), лужних металів (КСl, NaF) тощо. Зокрема, їх використовують в елементах оперативної пам'яті ЕОМ, для кольорового друку і фотографії, запису інформації на оптичних дисках тощо.

ЗАДАЧІ ДЛЯ САМОСТІЙНОГО РОЗВ'ЯЗУВАННЯ 24
1.  Яку енергію та імпульс мають фотони видимої частини спектру у найкоротших ( = 400 нм) і найдовших ( = 760 нм) світлових хвиль? Чому дорівнює їхня маса?
2. Яку довжину хвилі, масу та імпульс має фотон енергією 1 МеВ?
3.  Яку швидкість має електрон, кінетична енергія якого дорівнює енергії фотона довжиною хвилі 600 нм?
4.  Людське око має найвищу чутливість до зеленого світла ( = 550 нм). Воно починає реагувати на нього при потужності світлового потоку 2 • 10^-17 Вт. Скільки фотонів за 1 с потрапляє при цьому на сітчатку ока?
5.  Яку кінетичну енергію і швидкість матимуть фотоелектрони, що вилітають з поверхні оксиду барію (A₀ = 1,2 еВ), якщо її опромінювати зеленим світлом довжиною хвилі 550 нм?
6.  Робота виходу електрона з цезію дорівнює 1,9 еВ. Обчислити червону межу фотоефекту для Цезію. Якому кольору видимого світла вона відповідає?
7.  Обчислити роботу виходу електронів для срібла в джоулях і електрон-вольтах, якщо його червона межа фотоефекту становить 260 нм.
8. Чи відбуватиметься фотоефект, якщо поверхню ртуті опромінювати світлом видимого діапазону випромінювання? Робота виходу електронів із ртуті дорівнює 4,53 еВ.
9. Яку запірну напругу треба подати на анод фотоелемента з вольфрамовим катодом, щоб струм у колі припинився, якщо на катод падає випромінювання довжиною хвилі 0,1 мкм?

ЗАПИТАННЯ
1. У чому виявляється хімічна дія світла? Чим це зумовлено?
2. Чому один фотон може викликати перетворення лише однієї молекули?
3. Поясніть фізичну суть реакції фотосинтезу.

Є.В. Коршак, О.І. Ляшенко, В.Ф. Савченко, Фізика, 11 клас
Вислано читачами з інтернет-сайтів  

_{Скачати календарно-тематичне планування з фізики, відповіді на тести, завдання та відповіді школяру, книги та підручники, курси учителю з фізики для 11 класу}

Зміст уроку
 конспект уроку і опорний каркас                      
 презентація уроку 
 акселеративні методи та інтерактивні технології
 закриті вправи (тільки для використання вчителями)
 оцінювання 

Практика
 задачі та вправи,самоперевірка 
 практикуми, лабораторні, кейси
 рівень складності задач: звичайний, високий, олімпійський
 домашнє завдання 

Ілюстрації
 ілюстрації: відеокліпи, аудіо, фотографії, графіки, таблиці, комікси, мультимедіа
 реферати
 фішки для допитливих
 шпаргалки
 гумор, притчі, приколи, приказки, кросворди, цитати

Доповнення
 зовнішнє незалежне тестування (ЗНТ)
 підручники основні і допоміжні 
 тематичні свята, девізи 
 статті 
 національні особливості
 словник термінів                          
 інше 

Тільки для вчителів
 ідеальні уроки 
 календарний план на рік 
 методичні рекомендації 
 програми
 обговорення

Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.