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

Hiện tượng quang điện
Thuyết lượng tử ánh sáng
Tiết 51. Bài 30 :
GV:
Trường THPH Kỹ Thuật Lệ Thủy
Có thể cho các êlectron bật ra khỏi một tấm kim loại bằng cách nung nóng nó ( hiện tượng phát xạ nhiệt êlectron) hoặc dùng các ion để bắn phá nó. Còn có cách nào khác làm cho các êlectron bật ra khỏi mặt một tấm kim loại không?
Tìm hiểu thí nghiệm của Héc thực hiện vào năm 1887
Tiết 51. Bài 30. Hiện tượng quang điện. Thuyết lượng tử ánh sáng
I.Hiện tượng quang điện
1. Thí nghiệm của Hécvề hiện tượng quang điện
a. Dụng cụ TN:
V
Zn
L
1- Thí nghiệm của Héc
1. Đèn hồ quang ( L)
2. Tĩnh điện kế
3. Tấm kẽm tích điện
a. Dụng cụ TN:
Tiết 51. Bài 30. Hiện tượng quang điện. Thuyết lượng tử ánh sáng
I.Hiện tượng quang điện
Chiếu chùm tia hồ quang vào tấm Zn tích điện âm.
Zn
L
0
b.Thí nghiệm:
Góc lệch kim điện kế giảm >> Chứng tỏ điều gì?
Ánh sáng hồ quang đã làm các êlectron bị bật khỏi tấm kẽm .
Không những với Zn mà còn xảy ra với nhiều kim loại khác.
* Chiếu chùm tia hồ quang vào tấm Zn tích điện dương.
>> Không có hiện tượng gì xảy ra.
>> T?i sao?
Zn
L
Hiện tượng vẫn xảy ra, nhưng e bị bật ra bị tấm Zn hút lại ngay >> điện tích tấm Zn không bị thay đổi
1. Thí nghi?m c?a H�cv? hi?n tu?ng quang di?n
a. Dụng cụ TN:
Tiết 51. Bài 30. Hiện tượng quang điện. Thuyết lượng tử ánh sáng
I.Hiện tượng quang điện
b. KL:
Ánh sáng hồ quang đã làm các êlectron bị bật khỏi tấm kẽm .
Vậy hiện tượng quang điện là gì?
2. Định nghĩa
Hiện tượng ánh sáng làm bật các êlectron ra khỏi mặt kim loại gọi là hiện tượng quang điện ( ngoài).
* Dùng tấm thuỷ tinh trong suốt G chắn chùm tia h? quang.
V
Zn
G
L
* Dùng tấm thuỷ tinh trong suốt G chắn chùm tia h? quang.
>>Không có hiện tượng gì xẩy ra.
1. Thí nghi?m c?a H�cv? hi?n tu?ng quang di?n
a. Dụng cụ TN:
Tiết 51. Bài 30. Hiện tượng quang điện. Thuyết lượng tử ánh sáng
I.Hiện tượng quang điện
b. KL:
Ánh sáng hồ quang đã làm các êlectron bị bật khỏi tấm kẽm .
2. Định nghĩa
Hiện tượng ánh sáng làm bật các êlectron ra khỏi mặt kim loại gọi là hiện tượng quang điện ( ngoài).
* Dùng tấm thuỷ tinh trong suốt G chắn chùm tia h? quang.
Không có hiện tượng gì xảy ra
Vì thủy tinh hấp thụ mạnh các tia tử ngoại, nên hiện tượng trên chứng tỏ rằng bức xạ tử ngoại có khả năng gây ra hiện tượng quang điện ở Zn, còn ánh sáng nhìn thấy được thì không.
II. Định luật về giới hạn quang điện
a. Thí nghiệm
a. Thí nghiệm
Chiếu vào catốt các ánh sáng có bước sóng khác nhau:
Nhận xét các hiện tượng xẩy ra?
V
mA
- A�nh sáng tím.
- A�nh sáng cam
- A�nh sáng đỏ
*Chiếu ánh sáng thích hợp vào K thì trong tế bào quang điện sẽ có dòng quang điện từ A => K
K
A
F
L
1. Thí nghi?m c?a H�cv? hi?n tu?ng quang di?n
a. Dụng cụ TN:
Tiết 51. Bài 30. Hiện tượng quang điện. Thuyết lượng tử ánh sáng
I.Hiện tượng quang điện
b. KL:
Ánh sáng hồ quang đã làm các êlectron bị bật khỏi tấm kẽm .
2. Định nghĩa
Hiện tượng ánh sáng làm bật các êlectron ra khỏi mặt kim loại gọi là hiện tượng quang điện ( ngoài).
II. Định luật về giới hạn quang điện
a. Thí nghiệm
b. Nội dung:
Đối với mỗi kim loại, ánh sáng kích thích phải có bước sóng ? ngắn hơn hay bằng giới hạn quang điện ?0 của kim loại đó,mới gây ra hiện tượng quang điện.
Giới hạn quang điện ?0 của một số kim loại
III. THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
1. Giả thuyết Plăng
Lượng năng lượng mà mỗi lần một nguyên tử hay phân tử hấp thụ
hay phát xạ có giá trị hoàn toàn xác định và bằng hf; trong đó f là tần
số của ánh sáng bị hấp thụ hay được phát ra, còn h là một hằng số.
2. Lượng tử năng lượng
Công thức
Tiết 51. Bài 30. Hiện tượng quang điện. Thuyết lượng tử ánh sáng
h: Gọi là hằng số Plăng
3. Thuyết lượng tử ánh sáng:
a) Ánh sáng được tạo thành bởi các hạt gọi là phôtôn
d) Mỗi lần một nguyên tử hay phân tử phát xạ hoăc hấp thụ ánh sáng thì chúng phát ra hay hấp thụ một phôtôn
b) Với mỗi ánh sáng đơn sắc có tần số f các phôtôn đều giống nhau , mỗi phôtôn mang năng lượng bằng hf.
Phôtôn chỉ tồn tại trong trạng thái chuyển động không đứng yên
Tiết 51. Bài 30. Hiện tượng quang điện. Thuyết lượng tử ánh sáng
I. Hiện tượng quang điện
II. Định luật về giới hạn quang điện
III. Thuyết lượng tử ánh sáng
4. Giải thích các định luật quang điện bằng thuyết lượng tử.
+ Coi chùm ánh sáng là chùm hạt, mỗi hạt là một phôtôn, mỗi phôtôn ứng với một lượng tử ánh sáng.
+ Mỗi phôtôn bị hấp thụ truyền toàn bộ năng lượng cho electrôn.
* Đối với các e- nằm ngay trên bề mặt kim loại thì năng lượng này dùng vào 2 việc:
+ Cung cấp cho e- công thoát A.
Ta có:
hf ? A hay h.c/ ? ? A
Từ đó suy ra ? ? hc/A
Đặt ?0 = h.c/A (2)
Ta có: ? ? ?0 (3)
?0 là giới hạn quang điện của kim loại.
Như vậy, muốn cho hiện tượng quang điện xảy ra thì năng lượng của phôtôn ánh sáng kích thích phải lớn hơn hoặc bằng công thoát
4. Giải thích các định luật quang điện bằng thuyết lượng tử.
4) Lưỡng tính sóng hạt của ánh sáng.
1. Thí nghi?m c?a H�cv? hi?n tu?ng quang di?n
CỦNG CỐ : Tiết 51. Bài 30. Hiện tượng quang điện. Thuyết lượng tử ánh sáng
I.Hiện tượng quang điện
2. Định nghĩa
Hiện tượng ánh sáng làm bật các êlectron ra khỏi mặt kim loại gọi là hiện tượng quang điện ( ngoài).
II. Định luật về giới hạn quang điện
Đối với mỗi kim loại, ánh sáng kích thích phải có bước sóng ? ngắn hơn hay bằng giới hạn quang điện ?0 của kim loại đó,mới gây ra hiện tượng quang điện.
3. Thuyết lượng tử ánh sáng:
III. Thuyết lượng tử ánh sáng
4. Giải thích các định luật quang điện bằng thuyết lượng tử.
?0 = h.c/A (2)
? ? ?0 (3)
2. Lượng tử năng lượng
Công thức
h: Gọi là hằng số Plăng
(1)