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

Sở giáo dục - Đào tạo
SóC TRĂNG
nhiệt liệt chào mừng các thầy - cô giáo
về dự hội THI giáo viên dạy giỏi tỉnh SóC TRĂNG
LầN THứ I
năm học 2009- 2010
Chúc các em học sinh lớp 12A15 học thật tốt!

Giáo viên thực hiện: PHạM NGUYễN PHONG
KIỂM TRA BÀI CŨ
Sắp xếp các bức xạ: vàng, lục, đỏ, lam theo chiều giảm dần của bước sóng?
Trả lời: Đỏ, vàng , lục, lam
Trả lời:
*Tia tö ngo¹i:là bức xạ không nhìn thấy có bước sóng ngắn hơn bước sóng ánh sáng tím,trải dài từ 380nm đền vài nanômet
*TÝnh chÊt
T¸c dông lªn phim ¶nh.
KÝch thÝch sù ph¸t quang cña nhiÒu chÊt.
KÝch thÝch nhiÒu ph¶n øng ho¸ häc
Lµm ion ho¸ chÊt khÝ vµ nhiÒu chÊt kh¸c.
T¸c dông sinh häc.
BÞ thuû tinh ,n­íc hÊp thô m¹nh.
* Nguån tia tö ngo¹i th«ng th­êng:
Hồ quang điện,mÆt trêi,®Ìn h¬i thñy ng©n…

Tia tử ngoại là gì? Nêu một số tính chất nổi bật của tia tử ngoại. Kể tên một vài nguồn phát tia tử ngoại?
KIỂM TRA BÀI CŨ
CHƯƠNG VI: LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
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
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
Dụng cụ thí nghiệm
Đèn hồ quang
- Tĩnh điện kế có gắn tấm kẽm tích điện âm
Các em xem đoạn phim sau
- Chiếu một chùm sáng hồ quang vào tấm kẽm điện tích âm, góc lệch của kim tĩnh điện kế giảm đi, tấm kẽm mất điện tích âm.
Zn
_
Hồ quang
Tĩnh điện kế
- Thay tấm kẽm bằng tấm kim loại khác hiện tượng xảy ra tương tự
- Như vậy ánh sáng hồ quang đã làm bật êlectron ra khỏi mặt tấm kẽm
Zn
+
Hồ quang
Tĩnh điện kế
-C1: Nếu tấm kẽm tích điện dương, góc lệch kim tĩnh điện kế không bị thay đổi ? T?i sao ?
- Trả lời:Nếu thay tấm kẽm tích điện dương thì v?n x?y ra hi?n tu?ng quang di?n, êlectron vẫn bị bật ra nhưng bị tấm kẽm hút trở lại ngay nên điện tích tấm kẽm không bị thay đổi.Do đó góc lệch của kim không bị thay đổi.
2. Định nghĩa
Hiện tượng ánh sáng làm bật các êlectron ra khỏi mặt kim loại gọi là hiện tượng quang điện (ngoài)
1. Thí nghiệm của Héc về hiện tượng quang điện
I. Hiện tượng quang điện
Bài 30: HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN.
THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
Zn
_
Hồ quang
Tĩnh điện kế
Tấm thủy tinh
- Nếu chắn chùm sáng hồ quang bằng tấm thủy tinh dày thì hiện tượng trên s? không x?�y ra, vì sao?
- Chùm tia tử ngoại có khả năng gây ra hiện tượng quang điện ở kẽm.
3. Tác dụng của tia tử ngoại đối với hiện tượng quang điện của kẽm
phim
- Vì thủy tinh hấp thụ rất mạnh tia tử ngoại
II. 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
I. Hiện tượng quang điện
Bảng 30.1 Giới hạn quang điện của một số chất
Bài 30: HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN.
THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
III. Thuyết lượng tử ánh sáng
1. Giả thuyết Plăng
2. Lượng tử năng lượng
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 ánh sáng bị hấp thụ hay được phát ra
h là hằng số Plăng
I. Hiện tượng quang điện
II. Định luật về giới hạn quang điện
Bài 30: HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN.
THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
Lượng năng lượng trên được gọi là lượng tử năng lượng
III. Thuyết lượng tử ánh sáng
3. Thuyết lượng tử ánh sáng
a) Ánh sáng được tạo thành bởi các hạt gọi là các phôtôn
b) Với mỗi ánh sáng đơn sắc có tần số f, các phôtôn đều giống nhau, mỗi phôtôn mang năng lượng bằng hf
c) Trong chân không, phôtôn bay với tốc độ c = 3.108 m/s dọc theo các tia sáng
d) Mỗi lần nguyên tử hay phân tử phát xạ hoặc hấp thụ ánh sáng thì chúng phát ra hay hấp thụ một phôtôn
II. Định luật về giới hạn quang điện
I. Hiện tượng quang điện
Bài 30: HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN.
THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
4. Giải thích định luật về giới hạn quanh điện bằng thuyết lượng tử ánh sáng
Hiện tượng quang điện xảy ra do electron trong kim loai hấp thụ phôtôn của ánh sáng kích thích
Muốn electron bứt khỏi mặt kim loại thì năng lượng của phôtôn ánh sáng kích thích phải lớn hơn hoặc bằng công thoát
Đặt
Ta có
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
IV. Lưỡng tính sóng - hạt của áng sáng
Ánh sáng vừa có tính chất sóng vừa có tính chất hạt
Dù ánh sáng thể hiện tính chất nào thì ánh sáng vẫn có bản chất điện từ
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
Bài 30: HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN.
THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
VẬN DỤNG
Câu 1. Hiện tượng nào dưới đây là hiện tượng quang điện
Electron bứt ra khỏi mặt kim loại khi bị nung nóng
B. Electron bứt ra khỏi kim loại khi có ion đập vào
C. Electron bị bật ra khỏi nguyên tử khi va chạm với một nguyên tử khác
D. Electron bị bật ra khỏi kim loại khi bị chiếu sáng
Bài 30: HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN.
THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
VẬN DỤNG
Dùng bảng 30.1 để trả lời các câu 2 và 3
Câu 2. Ánh sáng có bước sóng 0,75 μm có thể gây ra hiện tượng quang điện ở chất nào dưới đây
A. Canxi. B. Natri. C. Kali. D. Xesi
A. Canxi.
Câu 3. Chiếu một ánh sáng đơn sắc vào một tấm đồng.Hiện tượng quang điện sẽ không xảy ra nếu ánh sáng có bước sóng
A. 0,1 μm B. 0,2 μm C. 0,3 μm D. 0,40 μm
D. 0,40 μm
Bài 30: HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN.
THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
VẬN DỤNG
Câu 4. Lượng tử năng lượng của ánh sáng đỏ ( 0,75 μm) là
26,5 J B. 8,83 .10-5 J
C. 26,5.10-20 J D. 8,83.10-20 J
C
Câu 5. Giới hạn quang điện của kẽm là 0,35 μm. Cho 1eV = 1,6.10-19 J. Công thoát của electron ra khỏi kẽm tính theo eV là
A. 5,68 eV B. 2,89 eV C. 3,55 eV D. 4,63 eV
C 3,55 eV
HƯỚNG DẪN HỌC TẬP Ở NHÀ
Bài tập các bài trong SBT :
bài 30.1 đến 30.11 trang 47
Chuẩn bị bài 31
Bài 30: HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN.
THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
Chân thành cảm ơn các thầy cô và các em