m6062550g8

http://sathaporn.exteen.com/20070517/name6062550

tanakorn60620

http://www.thanakorn32.th.gs/web-t/hanakorn32/index.htm

---

http://sathaporn.exteen.com

ผู้จัดทำ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่6/6 ปีการศึกษา2550
• นายอนุชิต ตุงธนบดี เลขที่ 52
• นายสุขุมพันธ์ พรหมเดเวช เลขที่ 49

---

ปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริก
เป็นปรากฏการณ์ที่แสงความถี่สูงตกกระทบผิวโลหะแล้วมีอิเล็กตรอนหลุด ปัจจุบันนี้พบว่า วัตถุทุกชนิด ทั้งของแข็ง ของเหลว หรือก๊าซ เมื่อแสงความถี่สูงตกกระทบเกิดปรากฏการณ์ โฟโตอิเล็กทริก ทั้งนั้น
การอธิบายปรากฏการณ์นี้นั้น ระยะแรกใช้ทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้าของแมกเวลล์ โดยอธิบายว่า
• 1.แสงเป็นคลื่น เมื่อตกกระทบโลหะจะถ่ายเทพลังงานให้อะตอมโลหะ การถ่ายเทต้องใช้เวลาระยะหนึ่ง เมื่ออิเล็กตรอนในอะตอมของได้รับพลังงาน จะสะสมพลังงานจนมากพอที่จะเอาชนะแรงดึงดูดของนิวเคลียส มันจะหลุดออกมาเป็นโฟโตอิเล็กตรอน (Photoelectron )
• 2.แสงความเข้มสูง จะมีพลังงานมาก (ไม่ว่าความถี่เท่าใดก็ตาม) เมื่อตกกระทบโลหะ จะเกิดโฟโตอิเล็กตรอนอย่างรวดเร็วหรือเกือบจะทันที และมีพลังงานจลน์มาก
• 3.แสงความเข้มน้อย (แม้ความถี่จะมาก) เมื่อตกกระทบโลหะ ก็ทำให้เกิดโฟโตอิเล็กตรอนได้ แต่ต้องใช้เวลานาน และพลังงานจลน์ของโฟโตอิเล็กตรอนมีไม่มาก

สรุปว่า

ถ้าอธิบายโดยใช้ทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้าของแมกเวลล์แสงทุกความถี่ทำให้เกิด โฟโตอิเล็กตรอนได้เสมอพลังงานจลน์ของโฟโตอิเล็กตรอนขึ้นกับความเข้มแสงไม่ขึ้นกับความถี่
แต่ผลการทดลองจริง พบว่า
• 1.แสงที่มีความถี่ต่ำกว่าค่าๆ หนึ่ง (ขึ้นกับชนิดของโลหะ) จะไม่ทำให้เกิดโฟโตอิเล็กตรอน แม้จะมีความเข้มมาก โลหะแต่ละชนิดจะมีความถี่ค่าหนึ่งที่พอดีเกิดโฟโตอิเล็กตรอนเรียกความถี่ค่านี้ว่า “ความถี่ขีดเริ่ม ( Threshold frequency)”
• 2.แสงความถี่สูงจะทำให้เกิดโฟโตอิเล็กตรอนมีพลังงานจลน์มากกว่าแสงที่มีความถี่ต่ำ
• 3.ความเข้มแสงมีผลหรือแปรตรงกับจำนวนโฟโตอิเล็กตรอน แต่ไม่มีผลต่อพลังงานจลน์ของโฟโตอิเล็กตรอน
  ในการวัดพลังงานจลน์มากสุดของโฟโตอิเล็กตรอน จะทดลองในหลอดสุญญากาศความดันต่ำ เมื่อแสงกระทบโลหะขั้วแคโทด Cจะมี อิเล็กตรอนหลุดแล้วเคลื่อนที่มาขั้วแอโนด Aทำให้มีกระแสไฟฟ้าในวงจรจากนั้นใส่สนามไฟฟ้าสม่ำเสมอทิศเดียวกับทิศการ เคลื่อนที่ของโฟโตอิเล็กตรอน (ให้ขั้ว Aมีศักย์เป็นลบเมื่อเทียบกับ C)ซึ่งทำให้เกิดแรงไฟฟ้าในทิศตรงข้ามกับทิศการเคลื่อนที่ของโฟโตอิเล็กตรอน ทำให้อัตราเร็วลดลง จำนวนโฟโตอิเล็กตรอนที่วิ่งมาถึงขั้ว A จะลดลง โดยสังเกตได้จากกระแสลดลง และถ้าเพิ่มขนาดสนามไฟฟ้าจนกระทั่งโฟโตอิเล็กตรอนตัวที่มีพลังงานจลน์มาก สุดเกือบจะถึงขั้ว A( แต่ไม่ถึง )ในกรณีนี้พลังงานจลน์สูงสุดของโฟโตอิเล็กตรอน จะเท่ากับผลต่างของพลังงานศักย์ไฟฟ้าระหว่างขั้ว Aและ Cพอดี ซึ่งขณะนี้จะไม่มีกระแสในวงจร ถ้าให้ พลังงานศักย์ไฟฟ้าระหว่างขั้ว Aและ Cเป็นeVเมื่อVเป็นความต่างศักย์ระหว่างขั้ว Aและ Cที่พอดีทำให้กระแสไฟฟ้าในวงจรเป็นศูนย์ นิยมเรียก Vว่า “ความต่างศักย์หยุดยั้ง( Stopping potential) ” ดังนั้นเราจะได้ความสัมพันธ์ตามสมการ
  เมื่อ eคือปริมาณประจุของโฟโตอิเล็กตรอนซึ่งก็คืออิเล็กตรอนนั่นเอง เมื่อสรุปโดยรวมเราจะได้สมการความสัมพันธ์ของของปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริกได้ดังนี้ เมื่อ e คือปริมาณประจุของโฟโตอิเล็กตรอนซึ่งก็คืออิเล็กตรอนนั่นเอง เมื่อสรุปโดยรวมเราจะได้สมการความสัมพันธ์ของของปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริกได้ดังนี้
  จะเห็นว่า ทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้าของแมกเวลล์ ไธิบายได้ถูกต้อง

แต่ไอน์สไตน์สามารถอธิบายได้ถูกต้อง ดังนี้
1. 1.แสงเป็นก้อนพลังงาน เรียกว่า “ควอนตัมพลังงาน” หรือโฟตอนซึ่งแต่ละโฟตอนมีพลังงานตามสมการE=hf
2. 2.เมื่อแสงหรือโฟตอนกระทบโลหะ จะถ่ายโอนพลังงานให้อิเล็กf ในลักษณะ 1 โฟตอน ถ่ายเทให้อิเล็กตรอน 1 ตัว
3. 3.ถ้าพลังงานของ 1 โฟตอน ที่อิเล็กตรอนได้รับเท่ากับหรือมากกว่าพลังงานที่โลหะยึดอิเล็กตรอนไว้(W)อิเล็กตรอนจะหลุดจากอะตอมเป็นโฟโตอิเล็กตรอน แต่ถ้าน้อยกว่าจะไม่ถ่ายโอนแม้แสงจะมีความเข้มมาก อิเล็กตรอนจะนำพลังงานที่ได้รับไปหักล้างกับพลังงานยึดเหนี่ยวของอะตอมให้หลุดเป็นโฟโตอิเล็กตรอน พลังงานจลน์ของโฟโตอิเล็กตรอนจึง เท่ากับ hf-W
   เมื่อ W คือ พลังงานที่โลหะยึดอิเล็กตรอน เรียกว่า “ฟังก์ชั่นงาน” (Work function )
4. 4.เนื่องจากอะตอมแต่ละชนิดมีพลังงานยึดเหนี่ยวไม่เท่ากัน โฟโตอิเล็กตรอนจึงมีพลังงานจลน์ไม่เท่ากัน พลังงานจลน์มากที่สุดของโฟโตอิเล็กตรอน(E_k)_max หาจากสมการ
   
   (E_k)_max=hf-W
5. 5.ถ้าโฟตอนแสงมีพลังงานน้อยกว่า W จะไม่มีโฟโตอิเล็กตรอนหจะมีโฟโตอิเล็กตรอนพอดีหลุดแต่ไม่มีพลังงานจลน์ ((E_k)_max=0) เราเรียกความถี่แสงที่โฟตอนมีพลังงานเท่ากับ W ว่า “ความถี่ขีดเริ่ม” (f0) ซึ่งค่า (f₀) จะแตกต่างกันตามชนิดโลหะ ดังนั้นที่ความถี่ขีดเริ่มพลังงานโฟตอน (hf⁰) จะเท่ากับพลังงานนิวเคลียสยึดอิเล็กตรอนไว้ (W) ตามความสัมพันธ์
   W=hf₀ ปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริก เป็นปรากฏการณ์ที่แสงความถี่สูงตกกระทบผิวโลหะแล้วมีอิเล็กตรอนหลุด ปัจจุบันนี้พบว่า วัตถุทุกชนิด ทั้งของแข็ง ของเหลว หรือก๊าซ เมื่อแสงความถี่สูงตกกระทบเกิดปรากฏการณ์ โฟโตอิเล็กทริก ทั้งนั้น
   
   การอธิบายปรากฏการณ์นี้นั้น ระยะแรกใช้ทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้าของแมกเวลล์ โดยอธิบายว่า
   1.แสงเป็นคลื่น เมื่อตกกระทบโลหะจะถ่ายเทพลังงานให้อะตอมโลหะ การถ่ายเทต้องใช้เวลาระยะหนึ่ง เมื่ออิเล็กตรอนในอะตอมของได้รับพลังงาน จะสะสมพลังงานจนมากพอที่จะเอาชนะแรงดึงดูดของนิวเคลียส มันจะหลุดออกมาเป็นโฟโตอิเล็กตรอน (Photoelectron )
   2.แสงความเข้มสูง จะมีพลังงานมาก (ไม่ว่าความถี่เท่าใดก็ตาม) เมื่อตกกระทบโลหะ จะเกิดโฟโตอิเล็กตรอนอย่างรวดเร็วหรือเกือบจะทันที และมีพลังงานจลน์มาก
   3.แสงความเข้มน้อย (แม้ความถี่จะมาก) เมื่อตกกระทบโลหะ ก็ทำให้เกิดโฟโตอิเล็กตรอนได้ แต่ต้องใช้เวลานาน และพลังงานจลน์ของโฟโตอิเล็กตรอนมีไม่มาก
   สรุปว่า
   ถ้าอธิบายโดยใช้ทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้าของแมกเวลล์แสงทุกความถี่ทำให้เกิด โฟโตอิเล็กตรอนได้เสมอพลังงานจลน์ของโฟโตอิเล็กตรอนขึ้นกับความเข้มแสงไม่ขึ้นกับความถี่
   
   แต่ผลการทดลองจริง พบว่า
   • 1.แสงที่มีความถี่ต่ำกว่าค่าๆ หนึ่ง (ขึ้นกับชนิดของโลหะ) จะไม่ทำให้เกิดโฟโตอิเล็กตรอน แม้จะมีความเข้มมาก โลหะแต่ละชนิดจะมีความถี่ค่าหนึ่งที่พอดีเกิดโฟโตอิเล็กตรอนเรียกความถี่ค่านี้ว่า “ความถี่ขีดเริ่ม ( Threshold frequency)”
   • 2.แสงความถี่สูงจะทำให้เกิดโฟโตอิเล็กตรอนมีพลังงานจลน์มากกว่าแสงที่มีความถี่ต่ำ
   • 3.ความเข้มแสงมีผลหรือแปรตรงกับจำนวนโฟโตอิเล็กตรอน แต่ไม่มีผลต่อพลังงานจลน์ของโฟโตอิเล็กตรอน
     ในการวัดพลังงานจลน์มากสุดของโฟโตอิเล็กตรอน จะทดลองในหลอดสุญญากาศความดันต่ำ เมื่อแสงกระทบโลหะขั้วแคโทด Cจะมี อิเล็กตรอนหลุดแล้วเคลื่อนที่มาขั้วแอโนด Aทำให้มีกระแสไฟฟ้าในวงจรจากนั้นใส่สนามไฟฟ้าสม่ำเสมอทิศเดียวกับทิศการ เคลื่อนที่ของโฟโตอิเล็กตรอน (ให้ขั้ว Aมีศักย์เป็นลบเมื่อเทียบกับ C)ซึ่งทำให้เกิดแรงไฟฟ้าในทิศตรงข้ามกับทิศการเคลื่อนที่ของโฟโตอิเล็กตรอน ทำให้อัตราเร็วลดลง จำนวนโฟโตอิเล็กตรอนที่วิ่งมาถึงขั้ว A จะลดลง โดยสังเกตได้จากกระแสลดลง และถ้าเพิ่มขนาดสนามไฟฟ้าจนกระทั่งโฟโตอิเล็กตรอนตัวที่มีพลังงานจลน์มาก สุดเกือบจะถึงขั้ว A( แต่ไม่ถึง )ในกรณีนี้พลังงานจลน์สูงสุดของโฟโตอิเล็กตรอน จะเท่ากับผลต่างของพลังงานศักย์ไฟฟ้าระหว่างขั้ว Aและ Cพอดี ซึ่งขณะนี้จะไม่มีกระแสในวงจร ถ้าให้ พลังงานศักย์ไฟฟ้าระหว่างขั้ว Aและ Cเป็นeVเมื่อVเป็นความต่างศักย์ระหว่างขั้ว Aและ Cที่พอดีทำให้กระแสไฟฟ้าในวงจรเป็นศูนย์ นิยมเรียก Vว่า “ความต่างศักย์หยุดยั้ง( Stopping potential) ” ดังนั้นเราจะได้ความสัมพันธ์ตามสมการ
     
     Ek_max=eV_s
     เมื่อ eคือปริมาณประจุของโฟโตอิเล็กตรอนซึ่งก็คืออิเล็กตรอนนั่นเอง เมื่อสรุปโดยรวมเราจะได้สมการความสัมพันธ์ของของปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริกได้ดังนี้ เมื่อ e คือปริมาณประจุของโฟโตอิเล็กตรอนซึ่งก็คืออิเล็กตรอนนั่นเอง เมื่อสรุปโดยรวมเราจะได้สมการความสัมพันธ์ของของปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริกได้ดังนี้
     
     Ek_max=eV_s=(1/2)mv_max²=hf-W จะเห็นว่า ทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้าของแมกเวลล์ ได้ธิบายได้ถูกต้อง

     ---

     HOME

     ---

---

จุดประสงค์ที่ 26 บอกความหมายของเลขมวล เลขอะตอม นิวคลีออน และเขียนสัญลักษณ์ของธาตุต่างๆได้

---

NUCLEAR STRUCTURE

1. MASS NUMBER(A)
2. ATOMIC NUMBER(Z)
3. NUCLEUS SYMBOL ^A_ZX

---

เลขมวล (Atom mass number) หมายถึงจำนวนนิวคลีออนทั้งหมดที่อยู่ในนิวเคลียส สัญลักษณ์ของเลขมวลแทนด้วย A เลขอะตอม (Atomic number) หมายถึงจำนวนโปรตอนที่มีอยู่ในนิวเคลียส แต่เนื่องจากอะตอมเป็นกลางทางไฟฟ้า ดังนั้นจำนวนโปรตอนจึงเท่ากับจำนวนอิเล็กตรอน สัญลักษณ์ของเลขอะตอมแทนด้วย Z นิวคลีออน (Nucleon) หมายถึง อนุภาคที่รวมกันกันเป็นนิวเคลียส เพราะว่าในนิวเคลียสประกอบด้วยโปรตอนและนิวตรอน ดังนั้นอนุภาคทั้งสองต่างก็เป็นนิวคลีออน รูปทั่วไปของสัญลักษณ์นิวเคลียส
^A_ZX

ตัวอย่างสัญลักษณ์ของนิวเคลียส

1. ²³⁸₉₂U เป็นสัญลักษณ์ของนิวเคลียสของธาตุยูเรเนียมที่มี โปรตอน 92 ตัวหรือมีประจุไฟฟ้า +92e และรวมของจำนวนโปรตอนกับนิวตรอนเป็น 238 นั่นคือมีนิวตรอน 146 ตัว
2. ⁴₂He อนุภาคแอลฟาที่เป็นนิวเคลียสของฮีเลียมมีเลขมวลเท่ากับ 4 และเลขอะตอมเท่ากับ 2
3. ⁰_-1bคืออนุภาคบีตา

สัญลักษณ์ธาตุ 20ธาตุแรก
1. ¹₁H ไฮโดรเจน
2. ⁴₂He ฮีเลียม
3. ⁷₃Li ลิเทียม
4. ⁹₄Be เบริลเรียม
5. ¹¹₅B โบรอน
6. ¹²₆C คาร์บอน
7. ¹⁴₇N ไนโตรเจน
8. ¹⁶₈O ออกซิเจน
9. ¹⁹₉F ฟลูออรีน
10. ²⁰₁₀Ne นีออน
11. ²³₁₁Na โซเดียม
12. ²⁴₁₂Mg แมกนีเซียม
13. ²⁷₁₃Al อะลูมิเนียม
14. ²⁸₁₄Si ซิลิคอน
15. ³¹₁₅P ฟอสฟอรัส
16. ³²₁₆S กำมะถัน
17. ³⁵₁₇Cl คลอรีน
18. ⁴⁰₁₈Ar อาร์กอน
19. ³⁹₁₉K โพแทสเซียม
20. ⁴⁰₂₀Ca แคลเซียม

---

ผู้จัดทำ
• น.ส.จุฑามาศ วิเศษชู ชั้น ม.6/6 เลขที่ 8 กลุ่มที่ 2
• Chutamas wisetchu
• น.ส.รจนพรรณ บพิตรสุวรรณ ชั้น ม.6/6 เลขที่ 44 กลุ่มที่ 8
• Rodchanapun Bopitsuwun

ขอบคุณค่ะ HOME

---

edit @ 19 Feb 2008 23:04:24 by physicsmatayom

edit @ 19 Feb 2008 23:07:01 by physicsmatayom

edit @ 25 Feb 2008 19:56:09 by physicsmatayom