Bài 30. Hiện tượng quang điện. Thuyết lượng tử ánh sáng

Tiết PPCT: 53
Bài 30 (VL 12.CB)
Chương VI: LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
BÀI 30: HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG

Đặt vấn đề, nhắc lại kiến thức cũ
Khi một người tiến về garage, cánh cửa garage lập tức mở ra, sau khi người đó qua cửa, thì nó đóng lại. Cánh cửa đóng mở tự động dựa trên hiện tượng quang điện.
Người ta có thể làm cho các êlectron bật ra khỏi tấm kim loại bằng cách nào ?
nung nóng tấm kim loại
Còn cách nào khác làm cho các electron bật khỏi bề mặt tấm kim loại không ?

Đặt vấn đề, nhắc lại kiến thức cũ
Trong ánh sáng hồ quang có :
Tia hồng ngoại.
Tia tử ngoại.
Ánh sáng nhìn thấy.
Trong ánh sáng hồ quang có những thành phần bức xạ nào ?

Đặt vấn đề, nhắc lại kiến thức cũ
Tấm kẽm Zn
Tĩnh điện kế
Heinrich Rudolf Hertz
Chương VI: LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
Tiết 52 - Bài 30: HIỆN TƯỢNG QUANG ĐiỆN THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
I. Hi?N TU?NG QUANG Di?N
1. ThÝ nghiÖm cña HÐc vÒ hiÖn t­îng quang ®iÖn

i. Hiện tượng quang điện
1. Thí nghiệm của Héc về hiện tượng quang điện
Chiếu ánh sáng hồ quang vào 1 tấm kẽm ban đầu tích điện âm
Góc lệch của kim tĩnh điện kế giảm chứng tỏ điều gì ?
Chứng tỏ: tấm kẽm bị
mất điện tích âm (electron)
Heinrich Rudolf Hertz
Chương VI: LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
Tiết 52 - Bài 30: HIỆN TƯỢNG QUANG ĐiỆN THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
I. Hi?N TU?NG QUANG Di?N
1. ThÝ nghiÖm cña HÐc vÒ hiÖn t­îng quang ®iÖn

i. Hiện tượng quang điện
1. Thí nghiệm của Héc về hiện tượng quang điện
Trong thí nghiệm trên thì nguyên nhân nào làm êlectron bật khỏi tấm kẽm ?
Vậy: Khi ánh sáng hồ quang
chiếu vào tấm kẽm thì các electron
bị bật khỏi tấm kẽm.
Tấm kẽm tích điện dương
Heinrich Rudolf Hertz
Chương VI: LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
Tiết 52 - Bài 30: HIỆN TƯỢNG QUANG ĐiỆN THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
I. Hi?N TU?NG QUANG Di?N
1. ThÝ nghiÖm cña HÐc vÒ hiÖn t­îng quang ®iÖn

i. Hiện tượng quang điện
1. Thí nghiệm của Héc về hiện tượng quang điện
Chiếu ánh sáng hồ quang vào một tấm kẽm ban đầu tích điện dương
Điện tích của tấm kẽm như thế nào sau khi chiếu ánh sáng hồ quang ?
Điện tích của tấm kẽm hầu như không đổi
Vậy: Electron vẫn bị bật khỏi tấm kẽm mang điện dương khi ánh sáng hồ quang chiếu vào.
Lặp lại thí nghiệm với tấm kẽm mang điện dương thì kim tĩnh điện kế không bị thay đổi. Vì sao ?
Heinrich Rudolf Hertz
Chương VI: LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
Tiết 52 - Bài 30: HIỆN TƯỢNG QUANG ĐiỆN THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
I. Hi?N TU?NG QUANG Di?N
1. ThÝ nghiÖm cña HÐc vÒ hiÖn t­îng quang ®iÖn

i. Hiện tượng quang điện
1. Thí nghiệm của Héc về hiện tượng quang điện
Khi chiếu ánh sáng hồ quang vào tấm kẽm tích điện dương thì electron vẫn bị bật khỏi tấm kẽm nhưng bị tấm kẽm tích điện dương hút lại ngay.
Hiện tượng vừa khảo sát gọi là hiện tượng quang điện, vậy hiện tượng quang điện là gì ?
Hiện tượng ánh sáng làm bật các electron ra khỏi mặt kim loại gọi là hiện tượng quang điện( ngoài).
Heinrich Rudolf Hertz
Chương VI: LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
Tiết 52 - Bài 30: HIỆN TƯỢNG QUANG ĐiỆN THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
I. Hi?N TU?NG QUANG Di?N
1. ThÝ nghiÖm cña HÐc vÒ hiÖn t­îng quang ®iÖn
2. §Þnh nghÜa

i. Hiện tượng quang điện
2. Định nghĩa
I. Hi?N TU?NG QUANG Di?N
1. ThÝ nghiÖm cña HÐc vÒ hiÖn t­îng quang ®iÖn
Tấm kẽm mang điện âm
Chắn chùm tia hồ quang bằng tấm thủy tinh dày.
Điện tích tấm kẽm như thế nào ?
Tấm thủy tinh dày.
Tấm kẽm không mất điện tích âm.
Heinrich Rudolf Hertz
Chương VI: LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
Tiết 52 - Bài 30: HIỆN TƯỢNG QUANG ĐiỆN THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
I. Hi?N TU?NG QUANG Di?N
1. ThÝ nghiÖm cña HÐc vÒ hiÖn t­îng quang ®iÖn
2. Định nghĩa

i. Hiện tượng quang điện
3. Chú ý
3. Chú ý
2. Định nghĩa
Kết luận
Bức xạ tử ngoại có khả năng gây ra hiện tượng quang điện ở kẽm, còn ánh sáng nhìn thấy thì không.
Nếu chắn chùm tia hồ quang bằng tấm thủy tinh dày thì hiện tượng quang điện không xảy ra  chứng tỏ điều gì?
Heinrich Rudolf Hertz
Chương VI: LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
Tiết 52 - Bài 30: HIỆN TƯỢNG QUANG ĐiỆN THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
I. Hi?N TU?NG QUANG Di?N
1. ThÝ nghiÖm cña HÐc vÒ hiÖn t­îng quang ®iÖn
2. §Þnh nghÜa
3. Chú ý

i. Hiện tượng quang điện
3. chú ý
Làm thế nào để khảo sát hiện tượng quang điện đối với một kim loại ?
Ánh sáng kích thích là gì ?
Giới hạn quang điện của kim loại là gì ?
Để gây ra hiện tượng quang điện đối với một kim loại thì phải thoả điều kiện gì ?
II. ĐỊNH LUẬT VỀ GIỚI HẠN QUANG ĐIỆN
Học sinh đọc mục II, trả lời câu hỏi
Heinrich Rudolf Hertz
Chương VI: LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
Tiết 52 - Bài 30: HIỆN TƯỢNG QUANG ĐiỆN THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
I. Hi?N TU?NG QUANG Di?N
1. ThÝ nghiÖm cña HÐc vÒ hiÖn t­îng quang ®iÖn
2. §Þnh nghÜa
3. Chú ý
II. ĐịNH LUậT Về GIớI HạN QUANG ĐIệN
3. Chú ý
Định luật về giới hạn quang điện :
Đối với mỗi kim loại, ánh sáng kích
thích phải có bước sóng λ ngắn hơn hay bằng
giới hạn quang điện λ0 của kim loại đó, mới gây
ra được hiện tượng quang điện.
II. ĐỊNH LUẬT VỀ GIỚI HẠN QUANG ĐIỆN
I. Hi?N TU?NG QUANG Di?N
1. ThÝ nghiÖm cña HÐc vÒ hiÖn t­îng quang ®iÖn
2. §Þnh nghÜa
3. Chú ý
II. ĐịNH LUậT Về GIớI HạN QUANG ĐIệN

Heinrich Rudolf Hertz
Chương VI: LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
Tiết 52 - Bài 30: HIỆN TƯỢNG QUANG ĐiỆN THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
Học sinh nghiên cứu bảng 30.1 ( giá trị
giới hạn quang điện λ0 của một số kim loại),
trả lời câu hỏi :
So sánh giới hạn quang điện (λ0) của các kim
loại khác nhau ?
Giới hạn quang điện của mỗi kim loại đặc trưng
riêng cho kim loại đó
III. THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
Học sinh đọc mục III.1
Max Planck
( 1858-1947)
Chương VI: LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
Tiết 52 - Bài 30: HIỆN TƯỢNG QUANG ĐiỆN THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
I. Hi?N TU?NG QUANG Di?N
1. ThÝ nghiÖm cña HÐc vÒ hiÖn t­îng quang ®iÖn
2. §Þnh nghÜa
3. Chú ý
II. ĐịNH LUậT Về GIớI HạN QUANG ĐIệN
III. THUYếT LƯợng tử ánh sáng

1. Giả thuyết Plăng
1. Gi? thuy?t c?a Plang
2. Lu?ng t? nang lu?ng
Lượng năng lượng trong giả thuyết của Plăng gọi là lượng tử năng lượng,
kí hiệu ε ( exilon)
ε = hf
(h = 6,625.10^-34J.s : hằng số Plăng)
II. ĐịNH LUậT Về GIớI HạN QUANG ĐIệN
Lượng năng lượng mà mỗi một lần nguyên
tử hay phân tử hấp thụ hay phát xạ có giá
trị hoàn toàn xác định và bằng hf
( f : tần số ánh sáng; h : hằng số)
2. Lượng tử năng lượng
1. Giả thuyết Plăng
Năm 1905, dựa vào giả thuyết của Planck để
giải thích hiện tượng quang điện, Einstein đề ra thuyết
lượng tử ánh sáng
Albert Einstein
( 1879-1955)
Chương VI: LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
Tiết 52 - Bài 30: HIỆN TƯỢNG QUANG ĐiỆN THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
I. Hi?N TU?NG QUANG Di?N
1. ThÝ nghiÖm cña HÐc vÒ hiÖn t­îng quang ®iÖn
2. §Þnh nghÜa
3. Thực hiện lại thí nghiệm
II. ĐịNH LUậT Về GIớI HạN QUANG ĐIệN
III. THUYếT LƯợng tử ánh sáng

1. Giả thuyết Plăng
2. Lượng tử năng lượng
3. Thuyết lượng tử ánh sáng
III. THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
Ánh sáng được tạo thành bởi các hạt gọi là phôtôn.
Với mỗi ánh sáng đơn sắc có tần số f, các phôtôn đều giống nhau, mỗi phôtôn mang năng lượng hf.
Trong chân không, phôtôn bay với tốc độ c = 3.108 m/s dọc theo tia các sáng.
Khi nguyên tử (hay phân tử) phát xạ hay hấp thụ thì chúng phát ra hay hấp thụ 1 phôtôn.
3. Thuyết lượng tử ánh sáng
2. Lượng tử năng lượng
4. Giải thích định luật về giới hạn quang điện bằng thuyết lượng tử
Mỗi phôtôn khi bị hấp thụ sẽ truyền toàn bộ năng lượng của nó cho 1 electron.
Công để “thắng” lực liên kết của electron gọi là công thoát (A).
Để hiện tượng quang điện xảy ra:

hf  A hay  A; Đặt    0.
Anhxtanh cho rằng hiện tượng quang điện xảy ra do có sự hấp thụ phôtôn của ánh sáng kích thích bởi electron trong kim loại.
Vậy để electron bứt ra khỏi kim loại thì năng lượng này phải như thế nào?
III. THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
Albert Einstein
( 1879-1955)
Chương VI: LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
Tiết 52 - Bài 30: HIỆN TƯỢNG QUANG ĐiỆN THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
I. Hi?N TU?NG QUANG Di?N
1. ThÝ nghiÖm cña HÐc vÒ hiÖn t­îng quang ®iÖn
2. §Þnh nghÜa
3. Thực hiện lại thí nghiệm
II. ĐịNH LUậT Về GIớI HạN QUANG ĐIệN
III. THUYếT LƯợng tử ánh sáng

1. Giả thuyết Plăng
2. Lượng tử năng lượng
3. Thuyết lượng tử ánh sáng
4. Giải thích định luật về giới hạn quang điện bằng thuyết lượng tử ánh sáng
3. Thuyết lượng tử ánh sáng
Hiện tượng giao thoa chứng tỏ ánh sáng có tính chất sóng; Hiện tượng quang điện chứng tỏ ánh sáng có tính chất hạt.
Vậy : Ánh sáng có lưỡng tính sóng hạt
Ánh sáng có bước sóng càng ngắn thì tính chất hạt thể hiện rõ.
Ánh sáng có bước sóng càng dài thì tính chất sóng thể hiện rõ.
IV. LƯỠNG TÍNH SÓNG–HẠT CỦA ÁNH SÁNG
Albert Einstein
( 1879-1955)
Chương VI: LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
Tiết 52 - Bài 30: HIỆN TƯỢNG QUANG ĐiỆN THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
I. Hi?N TU?NG QUANG Di?N
1. ThÝ nghiÖm cña HÐc vÒ hiÖn t­îng quang ®iÖn
2. §Þnh nghÜa
3. Thực hiện lại thí nghiệm
II. ĐịNH LUậT Về GIớI HạN QUANG ĐIệN
III. THUYếT LƯợng tử ánh sáng
III. THUYếT LƯợng tử ánh sáng

1. Giả thuyết Plăng
2. Lượng tử năng lượng
3. Thuyết lượng tử ánh sáng
4. Giải thích ddingj luật về giới hạn quang điện bằng thuyết lượng tử ánh sáng
IV. LUưỡng tính sóng - hạt của ánh sáng
III. THUYếT LƯợng tử ánh sáng
4. Giải thích ddingj luật về giới hạn quang điện bằng thuyết lượng tử ánh sáng
Câu 1: Chiếu ánh sáng hồ quang lên một tấm kẽm trung hoà điện thì tấm kẽm sẽ
** Củng cố, vận dụng
Albert Einstein
( 1879-1955)
Chương VI: LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
Tiết 52 - Bài 30: HIỆN TƯỢNG QUANG ĐiỆN THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
I. Hi?N TU?NG QUANG Di?N
1. ThÝ nghiÖm cña HÐc vÒ hiÖn t­îng quang ®iÖn
2. §Þnh nghÜa
3. Thực hiện lại thí nghiệm
II. ĐịNH LUậT Về GIớI HạN QUANG ĐIệN
III. THUYếT LƯợng tử ánh sáng
III. THUYếT LƯợng tử ánh sáng

1. Giả thuyết Plăng
2. Lượng tử năng lượng
3. Thuyết lượng tử ánh sáng
4. Giải thích ddingj luật về giới hạn quang điện bằng thuyết lượng tử ánh sáng
IV. Lưỡng tính sóng - hạt của ánh sáng
IV. LưUỡng tính sóng - hạt của ánh sáng
Trả lời các câu hỏi sau :
A. Tích điện âm.
B. Tích điện dương.
C. Không bị tích điện.
D. Tích điện âm có độ lớn tăng dần rồi hạ xuống.
sai
Đúng
sai
sai
Câu 2: Nội dung của thuyết lượng tử ánh sáng
**Củng cố, vận dụng
Trả lời các câu hỏi sau :
Albert Einstein
( 1879-1955)
Chương VI: LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
Tiết 52 - Bài 30: HIỆN TƯỢNG QUANG ĐiỆN THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
I. Hi?N TU?NG QUANG Di?N
1. ThÝ nghiÖm cña HÐc vÒ hiÖn t­îng quang ®iÖn
2. §Þnh nghÜa
3. Thực hiện lại thí nghiệm
II. ĐịNH LUậT Về GIớI HạN QUANG ĐIệN
III. THUYếT LƯợng tử ánh sáng
III. THUYếT LƯợng tử ánh sáng

1. Giả thuyết Plăng
2. Lượng tử năng lượng
3. Thuyết lượng tử ánh sáng
4. Giải thích ddingj luật về giới hạn quang điện bằng thuyết lượng tử ánh sáng
IV. LưU?ng tính sóng - hạt của ánh sáng
Giải thích sự hấp thụ ánh sáng của
môi trường vật chất.
B. Xác định ánh sáng là lưỡng tính
sóng hạt.
C. Xác định ánh sáng có tính chất sóng.
D. Xác định ánh sáng có tính chất hạt.
sai
sai
sai
Đúng
Về nhà trả lời câu hỏi và làm các bài tập trang 158 SGK; bài 30.1 đến 30.11 SBT.
Xem trước bài Hiện tượng quang điện trong
** Giao nhiệm vụ về nhà
Albert Einstein
( 1879-1955)
Chương VI: LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
Tiết 52 - Bài 30: HIỆN TƯỢNG QUANG ĐiỆN THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
I. Hi?N TU?NG QUANG Di?N
1. ThÝ nghiÖm cña HÐc vÒ hiÖn t­îng quang ®iÖn
2. §Þnh nghÜa
3. Thực hiện lại thí nghiệm
II. ĐịNH LUậT Về GIớI HạN QUANG ĐIệN
III. THUYếT LƯợng tử ánh sáng
III. THUYếT LƯợng tử ánh sáng

1. Giả thuyết Plăng
2. Lượng tử năng lượng
3. Thuyết lượng tử ánh sáng
4. Giải thích ddingj luật về giới hạn quang điện bằng thuyết lượng tử ánh sáng
IV. LUưỡng tính sóng - hạt của ánh sáng
Tiết PPCT: 53
Bài 30 (VL 12.CB)
Cảm ơn quý Thầy cô và các em học sinh !