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

TRƯỜNG THPT MINH PHÚ
BỘ MÔN VẬT LÝ-TỔ TỰ NHIÊN
Giáo viên: NGUYỄN TH? THU HUONG
GV: Nguyễn Thị Thu Hương
TRƯỜNG THPT MINH PHÚ
BÀI 30
QUANG ĐIỆN
HIỆN TƯỢNG
+
-
+
-
+
-
Zn
G
THÍ NGHIỆM CỦA HÉC VỀ HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN NĂM 1887
Hiện tượng trên cũng xảy ra tương tự nếu thay tấm kẽm bằng các tấm đồng, nhôm, bạc, niken v.v…
Nêu nhận
xét về kết quả
TN của Hecxơ
TN 1:Chiếu một chùm sáng do một hồ quang phát ra vào tấm kẽm tích điện âm gắn trên điện nghiệm, ta thấy hai lá điện nghiệm cụp lại
Chứng tỏ tấm kim loại bị mất electron
Từ nhiều thí nghiệm tương tự ta đi đến kết luận:
Khi chiếu chùm sáng kích thích(có bước sóng ngắn) vào một tấm kim loại thì nó làm cho các electron tự do ở mặt kim loại đó bị bật ra. Đó là hiện tượng quang điện (ngoài). Các electron bị bật ra ta gọi là electron quang điện
+
-
+
-
+
-
Zn
G
THÍ NGHIỆM CỦA HECXƠ VỀ HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN NĂM 1887
Nếu dùng tấm thuỷ tinh chắn chùm tia hồ quang thì hiện tượng trên không xảy ra do thuỷ tinh hấp thụ mạnh tia tử ngoại
Vậy điều kiện để hiện tượng quang
điện xảy là gì?
Chứng tỏ bức xạ tử ngoại có thể gây hiện tượng quang điện ở kẽm còn ánh sáng nhìn thấy thì không
II.Định luật về giới hạn quang điện
*TN: Tiến hành thí nghiệm nhiều lần:

Sử dụng ánh sáng kích thích là ánh sáng đơn sắc với bước sóng  khác nhau
Sử dụng các kim loại khác nhau
Nhận thấy:Đối với mỗi kim loại, hiện tượng quang điện chỉ xảy ra khi ánh sáng kích thích có bước sóng thỏa mãn
0: Giới hạnh quang điện của kim loại
Đối với mỗi kim loại, ánh sáng kích thích phải có bước sóng  ngắn hơn hay bằng giới hạn 0 của kim loại đó mới xảy ra hiện tượng quang điện
II.Định luật về giới hạn quang điện:
0 đặc trưng cho từng kim loại
Giải thích định luật về giới hạn quang điện bằng thuyết sóng điện từ về ánh sáng
Sóng điện từ lan truyền đến kim loại
 electron trong kim loại dao động
 cường độ ánh sáng đủ mạnh thì electron có thể bị bật ra bất kể bước sóng ánh sáng kích thích
 Hiện tượng quang điện có thể xảy ra không phụ thuộc bước sóng ánh sáng kích thích
Thuyết sóng điện từ về ánh sáng bị hạn chế, chỉ có thể giải thích hiện tượng quang điện bằng thuyết lượng tử ánh sáng
II. Thuyết lượng tử ánh sáng
Giả thuyết của Plăng:
*Lượng năng lượng mà mỗi lần nguyên tử hay phân tử hấp thụ hay phát xạ có giá trị hoàn toàn xác định.

*Lượng năng lượng đó được gọi là lượng tử năng lượng ε:
ε = hf
+f là tần số của ánh sáng
+h là hằng số Plăng, h=6,625.10-34J.s
2.Thuyết lượng tử ánh sáng
1. Ánh sáng được tạo thành bởi các hạt được gọi là phôtôn
2. Với mỗi ánh sáng có tần số f: các phôtôn đều giống nhau, mỗi phôtôn mang năng lượng bằng hf
3. Trong chân không, phôtôn bay với tốc độ c = 3.108m/s trong chân không
4. Mỗi lần nguyên tử hay phân tử phát xạ hoặc hấp thụ ánh sáng thì chúng phát xạ hoặc hấp thụ một phôtôn
4. Giải thích định luật về giới hạn quang điện bằng thuyết lượng tử ánh sáng
Mỗi phôtôn bị hấp thụ sẽ truyền toàn bộ năng lượng cho một eletron trong kim loại
Muốn electron bứt khỉ mặt kim loại phải cung cấp một công để thắng lực liên kết: công thoát (A)
ε
≥
A
→
→
→
λo
=
IV. Lưỡng tính sóng - hạt của ánh sáng
Các hiện tượng: phản xạ, khác xạ, tán sắc và giao thoa ánh sáng đều được giải thiách bằng tính chất sóng của ánh sáng
Hiện tượng quang điện chỉ giải thích được khi công nhận ánh sáng có tính chất hạt
Ánh sáng có lưỡng tính sóng - hạt
Củng cố:
Câu 1: Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về hiện tượng quang điện?
Là hiện tượng electron bứt ra khỏi bề mặt tấm kim loại khi có ánh sáng thích hợp chiếu vào nó
Là hiện tượng electron bứt ra khỏi bề mặt tấm kim loại khi tấm kim loại bị nung nóng đến nhiệt độ rất cao
Là hiện tượng electron bứt ra khỏi bề mặt tấm kim loại khi tấm kim loại bị nhễm điện do tiếp xúc với một vật đã bị nhiễm điện
Là hiện tượng electron bứt ra khỏi bề mặt tấm kim loại do cọ xát
Hiện tượng quang điện (ngoài): là hiện tượng ánh sáng làm bật các electron ra khỏi bề mặt kim loại
Đáp án: A
Củng cố:
Câu 2: Với điều kiện nào của ánh sáng kích tích thì hiện tượng quang điện xảy ra với một tấm kim loại xác định
C. Bước sóng  của ánh sáng kích thích phải nhỏ hơn một
Giới hạn 0 nào đó
A. Bước sóng của ánh sáng kích thích có giá trị tuỳ ý
B. Bước sóng  của ánh sáng kích thích phải lớn hơn một
Giới hạn 0 nào đó
D. Ánh sáng trong miền ánh sáng nhìn thấy
Câu 3: Giới hạn quang điện phụ thuộc vào
A. bước sóng của ánh sáng chiếu vào bề mặt kim loại
B. cường độ ánh sáng chiếu vào bề mặt kim loại
C. vận tốc ban đầu cực đại của electron quang điện bứt
khỏi bề mặt kim loại.
D. bản chất của kim loại được ánh sáng chiếu vào.


Xin trân trọng Cảm Ơn thầy cô và các em!