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

Trân trọng chào mừng các thầy cô
và các em học sinh lớp 12A6
BÀI GIẢNG VẬT LÝ
Giáo viên: Nguyễn Tuấn Anh
Trường THPT Hai Bà Trưng
Chương VI: LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
TIẾT 53: HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN
THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
- Chiếu chùm ánh sáng do hồ quang phát ra vào tấm kẽm tích điện âm thì kim tĩnh điện giảm chứng tỏ tấm kẽm mất điện tích âm
Zn
_
Hồ quang
Tĩnh điện kế
I. HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN
1. Thí nghiệm của Hec về hiện tượng quang điện:
- Thay kẽm bằng kim loại khác thì hiện tượng cũng xảy ra tương tự
HEINRICH HERTZ (1857-1894)
Từ những nội dung trên người ta đã rút ra được định nghĩa sau
Hiện Tượng Quang Điện
1.Thí nghiệm Hec xơ:
2. Định nghĩa
Hiện tượng ánh sáng làm bật các êlectron ra khỏi mặt kim loại gọi là hiện tượng quang điện ( ngoài )
Zn
_
H? quang
Tĩnh điện kế
T?m th?y tinh
3. Nhận xét:
- Nếu chắn chùm ánh sáng hồ quang bằng một tấm thuỷ tinh thì hiện tượng trên cũng không xảy ra
- Chứng tỏ bức xạ tử ngoại gây ra hiện tượng quang điện ở kẽm, còn ánh sáng nhìn thấy thì không
A
K
+
-
Hiện Tượng Quang Điện
II. Định luật về
giới hạn quang điện:
* Định luật : Đối với mỗi kim loại, ánh sáng kích thích phải có bước sóng  ngắn hơn hay bằng giới hạn quang điện o của kim loại đó, mới gây được hiện tượng quang điện
* Chú ý: o gọi là giới hạn quang điện của kim loại. Giới hạn quang điện của mỗi kim loại là đặc trưng riêng của kim loại đó
Các ánh sáng có  khác nhau chiếu vào KL thì sao ?
Cùng ánh sáng  chiếu vào các KL khác nhau thì sao ?
Từ hai điều trên ta có thể rút ra ĐL sau
Các ánh sáng đơn sắc khác nhau thì có trường hợp xảy ra HTQĐ, có trường hợp thì không
Cùng một ánh sáng đơn sắc nhưng các kim loại khác nhau thì cũng có trường hợp xảy ra và có trường hợp không xảy ra HTQĐ
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 ánh sáng bị hấp thụ hay được phát xạ, h là hằng số Plăng.
2. Lượng tử năng lượng:
Hiện Tượng Quang Điện
Ta có
Lượng năng lượng hf 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
Albert Einstein
(1879- 1955)
Hiện Tượng Quang Điện
III . 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 loại 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
hf ≥ A
Đặt
Ta có
Hiện Tượng Quang Điện
Do
Nên
IV. LƯỠNG TÍNH SÓNG - HẠT CỦA ÁNH SÁNG
`
- Tính chất sóng của ánh sáng:
giao thoa, nhiễu xạ…
Hiện Tượng Quang Điện
IV. LƯỠNG TÍNH SÓNG - HẠT CỦA ÁNH SÁNG
`
- Tính chất sóng của ánh sáng: giao thoa, nhiễu xạ…
- Tính chất hạt của ánh sáng:
hiện tượng quang điện,
khả năng đâm xuyên…
* Ánh sáng vừa có tính chất sóng, vừa có tính chất hạt. Tức là ánh sáng có lưỡng tính sóng - hạt
Hiện Tượng Quang Điện
Hiện Tượng Quang Điện
Câu 1:Hiện tượng nào sau đây
chỉ được giải thích nếu công
nhận ánh sáng là các chùm hạt
pho ton
A. Hiện tượng phản xạ
B. Hiện tượng quang điện
C. Hiện tượng tán sắc
D. Hiện tượng giao thoa
BÀI TẬP
Củng cố
1. Thí nghiệm Héc
2. Định nghĩa
3. Định luật về giới hạn quang
Điện
4. Giả thuyết Plăng
5. Thuyết lượng tử Anhxtanh
6. Giải thích ĐL về giới hạn
quang điện
7. Lưỡng tính sóng - hạt của AS
Hiện Tượng Quang Điện
Câu 2:Giới hạn quang điện của mỗi kim loại là gì ?
A. Bước sóng riêng của kim loại đó
B. Công suất của electron ở bề mặt kim loại
C. Bước sóng của ánh sáng kích thích
D. Bước sóng giới hạn của ánh sáng kích thích đối với mỗi kim loại đó
BÀI TẬP
Củng cố
1. Thí nghiệm Héc
2. Định nghĩa
3. Định luật về giới hạn quang
Điện
4. Giả thuyết Plăng
5. Thuyết lượng tử Anhxtanh
6. Giải thích ĐL về giới hạn
quang điện
7. Lưỡng tính sóng - hạt của AS
Câu 3: Chọn câu sai: Các hiện tượng liên quan đến tính chất lượng tử của ánh sáng là:
A. Hiện tượng quang điện
B. Sự phát quang của các chất
C. Hiện tượng tán sắc ánh sáng
D. Tính đâm xuyên
Hiện Tượng Quang Điện
Củng cố
1. Thí nghiệm Héc
2. Định nghĩa
3. Định luật về giới hạn quang
Điện
4. Giả thuyết Plăng
5. Thuyết lượng tử Anhxtanh
6. Giải thích ĐL về giới hạn
quang điện
7. Lưỡng tính sóng - hạt của AS
Câu 4: Các hạt bứt ra
khỏi mặt kim loại khi
chiếu ánh sáng thích
hợp gọi là:
A. Tia γ.
B. Quang êlectron
C. Lượng tử ánh sáng
D. Tia X
Hiện Tượng Quang Điện
Củng cố
1. Thí nghiệm Héc
2. Định nghĩa
3. Định luật về giới hạn quang
Điện
4. Giả thuyết Plăng
5. Thuyết lượng tử Anhxtanh
6. Giải thích ĐL về giới hạn
quang điện
7. Lưỡng tính sóng - hạt của AS
Hiện Tượng Quang Điện
Câu 5: Giới hạn quang điện của mỗi kim loại là:
A. Công thoát êlectron của kim loại.
B. Bước sóng của ánh sáng kích thích
C. Bước sóng của riêng kim loại đó
D. λ0 = hc/ A
Củng cố
1. Thí nghiệm Héc
2. Định nghĩa
3. Định luật về giới hạn quang
Điện
4. Giả thuyết Plăng
5. Thuyết lượng tử Anhxtanh
6. Giải thích ĐL về giới hạn
quang điện
7. Lưỡng tính sóng - hạt của AS
Làm các bài tập trong:
Sách giáo khoa ( Trang 158 ) ;
Sách bài tập 30.10 – 30.11 ( Trang 48 )
Hiện Tượng Quang Điện
Yêu cầu về nhà
Xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo và các em học sinh lớp 12A6
Kính chúc các thầy cô giáo mạnh khoẻ và hạnh phúc!
Chúc các em học sinh học giỏi và thành đạt !
HẾT BÀI