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

Chương vi - lượng tử ánh sáng
Bài 30
Hiện tượng quang điện
thuyết lượng tử ánh sáng
HEINRICH HERTZ
(1857-1894)
I. Hiện tượng quang điện
II. Định luật về giới hạn quang điện
III. Thuyết lượng tử ánh sáng
IV. Lưỡng tính sóng hạt của ánh sáng.
Bài 30
Hiện tượng quang điện
thuyết lượng tử ánh sáng
I.Hiện tượng quang điện
1. Thí nghiệm của Héc về hiện tượng quang điện
a. Dụng cụ
Tấm kẽm Zn
Nguồn hồ quang
Tĩnh điện kế
Bài 30 Hiện tượng quang điện - Thuyết lượng tử ánh sáng
- Chiếu tia tử ngoại vào tấm kẽm, số chỉ kim điện kế giảm dần, tấm kẽm mất điện tích âm.
b. Tiến hành thí nghiệm
Zn
- Nếu tấm kẽm tích điện dương, kim điện kế không thay đổi
Zn
- Nếu tấm kẽm tích điện dương th� hiƯn t�ỵng x�y ra nh� th� n�o ?
- Hiện tượng ánh sáng làm bật các electron ra khỏi mặt kim loại gọi là hiện tượng quang điện ( ngo�i )
2. Định nghĩa
3. Tác dụng của tia tử ngoại
Bài 30 Hiện tượng quang điện - Thuyết lượng tử ánh sáng
- Chùm tia tử ngoại có khả năng gây ra hiện tượng quang điện.
Zn
-Nếu chắn chùm tia tử ngoại bằng tấm thủy tinh, số chỉ kim điện kế không thay đổi
- Hiện tượng ánh sáng làm bật các electron ra khỏi mặt kim loại gọi là hiện tượng quang điện ( ngo�i )
2. Định nghĩa
3. Tác dụng của tia tử ngoại
Bài 30 Hiện tượng quang điện - Thuyết lượng tử ánh sáng
- Chùm tia tử ngoại có khả năng gây ra hiện tượng quang điện.
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 được hiện tượng quang điện
? ? ?0
Giá trị giới hạn quang điện ?0 của mỗi kim loại phụ thuộc vào bản chất của mỗi kim loại đó
Giá trị giới hạn quang điện ?0 của một số kim loại :



Bài 30 Hiện tượng quang điện - Thuyết lượng tử ánh sáng
III. THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
1. Giaû thuyeát Plaêng
Löôïng naêng löôïng maø moãi laàn moät nguyeân töû hay phaân töû haáp thuï hay phaùt xaï coù giaù trò hoaøn toaøn xaùc ñònh, goïi laø löôïng töû naêng löôïng vaø baèng h.f
trong ñoù : f laø taàn soá cuûa aùnh saùng bò haáp thuï hay ñöôïc phaùt ra
h laø moät haèng soá.
2.Löôïng töû naêng löôïng
Coâng thöùc
laø böôùc soùng aùnh saùng
f laø taàn soá aùnh saùng
Bài 30 Hiện tượng quang điện - Thuyết lượng tử ánh sáng
a. Ánh sáng được tạo thành từ các hạt phôtôn
b. Với mỗi ánh sáng đơn sắc có tần số f, các phôtôn đều giống nhau, mỗi phôtôn mang năng lượng


c. Trong chân không, phôtôn bay với tốc độ c=3.108m/s, d�c theo c�c tia s�ng
d. Khi nguyên tử phát xạ hay hấp thụ �nh sáng th�� chúng phát ra hay hấp thụ phôtôn.
4. Giaûi thích ®Þnh luËt veà giôùi haïn quang ñieän baèng thuyeát löôïng töû aùnh saùng
A là công thoát (J)
là giới hạn quang điện
h = 6,625.10 - 34 Js
c = 3.10 8 m/s
Bài 30 Hiện tượng quang điện - Thuyết lượng tử ánh sáng
3. Thuyeát löôïng töû aùnh saùng (thuyÕt ph«t«n)
IV. LÖÔÕNG TÍNH SOÙNG - HAÏT CUÛA AÙNH SAÙNG
Ánh sáng có lưỡng tính sóng - hạt
Ánh sáng có bản chất sóng điện từ.
?SĐT có bước sóng dài thể hiện rõ t�nh ch�t sóng.
? SĐT có bước sóng ngắn thể hiện rõ t�nh ch�t hạt.
Bài 30 Hiện tượng quang điện - Thuyết lượng tử ánh sáng
Để giải thích hiện tượng giao thoa, người ta thừa nhận ánh sáng có tính chất sóng
Để giải thích hiện tượng quang điện, người ta thừa nhận ánh sáng có tính chất hạt
C�u 1 : Chiếu vào tấm đồng các ánh sáng có bước sóng
A. 0,1 C. 0.3


B. 0,2 D. 0,4
Hiện tượng quang điện không xảy ra với bước sóng nào?
D
?0 = 0,3?m
Bài 30 Hiện tượng quang điện - Thuyết lượng tử ánh sáng
BÀI TẬP VẬN DỤNG
Câu 2 : Aựnh saựng coự bửụực soựng 0,75 gaõy ra hieọn tửụùng quang ủieọn vụựi kim loaùi naứo?
A. Ca C. Na
B. K D. Xs
A
Ca : ?0 = 0,75?m Na : ?0 = 0,5?m
K : ?0 = 0,55?m Xs : ?0 = 0,66?m
Bài 30 Hiện tượng quang điện - Thuyết lượng tử ánh sáng
BÀI TẬP VẬN DỤNG
C©u 3 : Lượng tử năng lượng của ánh sáng đỏ (0,75 μm) là
26,5 J B. 8,83 .10 - 5 J
C. 26,5.10 -19 J D. 8,83.10 -20 J
C
Bài 30 Hiện tượng quang điện - Thuyết lượng tử ánh sáng
BÀI TẬP VẬN DỤNG
1. - Hieọn tửụùng aựnh saựng laứm baọt caực electron ra khoỷi maởt kim loaùi goùi laứ hieọn tửụùng quang ủieọn
2. - Hiện tượng quang điện chỉ xảy ra khi :
? ? ?0
? : là bước sóng của ánh sáng kích thích
?0 : là giới hạn quang điện của kim loại
3 - Lượng tử năng lượng
f : là tần số của ánh sáng
Bài 30 Hiện tượng quang điện - Thuyết lượng tử ánh sáng