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

Trường THPT Đại Mỗ
Lớp :12 a7
Nhiệt liệt chào mừng quý thầy cô và các em
Giáo viên: Nguyễn Đức Phước
Chương Vi: lượng tử ánh sáng.

Tiết 51, Bài 30:
Hiện tượng quang điện
Thuyết lượng tử ánh sáng.

Tiến trình bàI học:

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.

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 thí nghiệm:
Tĩnh điện kế.
Tấm kẽm tích điện âm.
Nguồn hồ quang điện.
b, Tiến hành:
Gắn tấm kẽm tích điện âm
vào cần của tĩnh điện kế.
Chiếu chùm sáng do hồ quang
phát ra vào tấm kẽm.
c, Hiện tượng:
0
Zn-
e
-
-
-
0
- 4
Tĩnh điện kế.
b, Tiến hành:
0
0
e
e
-
-
- 4
AS
Tĩnh điện kế.
0
0
e
+
-
+
4
AS
C1: Tấm kẽm tích điện dương.

Tĩnh điện kế.
0
0
e
+
-
+
4
AS
C1: Tấm kẽm tích điện dương.

Tĩnh điện kế.
c, Hiện tượng:
- Kim tĩnh điện kế d?ch chuy?n v? g?n giá trị 0. Điều này chứng tỏ tấm kẽm đã mất điện tích âm. (mất các electron ở bề mặt)
Hiện tượng trên cũng đúng khi thay tấm kẽm bằng tấm đồng, hoặc nhôm
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 thí nghiệm:
Tĩnh điện kế.
Tấm kẽm tích điện âm.
Nguồn hồ quang điện.
b, Tiến hành:
Gắn tấm kẽm tích điện âm vào cần của tĩnh điện kế.
Chiếu chùm sáng do hồ quang phát ra vào tấm kẽm.
c, Hiện tượng:
- Kim tĩnh điện kế d?ch chuy?n v? g?n giá trị 0. Điều này chứng tỏ tấm kẽm đã mất điện tích âm. (mất các electron ở bề mặt)
Hiện tượng trên cũng đúng khi thay tấm kẽm bằng tấm đồng, hoặc nhôm
2. Định nghĩa.
Hiện tượng ánh sáng làm bật các elẻcton ra khỏi bề mặt kim loại gọi là hiện tượng quang điện (ngoài).
Các electrôn bị bật ra gọi là các electrôn quang điện

Hi?n tu?ng quang di?n
l� gì?
0
0
e
+
-
+
- 4
AS
TN: Chắn tia hồ quang bằng một tấm thủy tinh trong suốt.
Tĩnh điện kế.
GT: Do thuỷ tinh hấp thụ mạnh các tia tử ngoại.
Thí nghi?m v?i t? b�o quang di?n:

Là 1 bình chân không nhỏ trong đó
có 2 điện cực anốt & catốt.
A: Là vòng kim loại.
K: Có dạng chỏm cầu làm bằng
kim loại cần nghiên cứu .


Vậy, đối với mỗi kim loại ánh sáng như thế nào mới gây ra hiện tượng quang điện?
Cấu tạo của tế bào quang điện:
II - Định luật về giới hạn quang điện
R
E
A
K
+
-
THÍ NGHIỆM VỚI TẾ BÀO QUANG ĐIỆN

mA
v
*Chiếu ánh sáng có bước sóng ngắn vào catốt.

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.

Tại sao định luật này lại mâu thuẫn
với thuyết điện từ ánh sáng?
Định luật này mâu thuẫn với thuyết điện từ ánh sáng vì theo thuyết này nếu cường độ ánh sáng kích thích đủ mạnh êlectron có thể bị bật ra bất kể bước sóng của sóng điện từ đó là bao nhiêu.
III-Thuyết lượng tử ánh sáng.
Giả thuyết của Plăng.
Lượng tử năng lượng mà mỗi lần một nguyên tử hay phân tử hấp thụ hoặc 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 xạ; còn h là hằng số.
2. Lu?ng t? nang lu?ng.
? = hf
h g?i l� h?ng s? Plang v� h = 6,625.10-34J.s


Tr? l?i c�u h?i C2

Quan niÖm th«ng th­êng n¨ng l­îng hÊp thô hay bøc x¹ tïy ý.
Quan niÖm cña Pl¨ng n¨ng l­îng trao ®æi ph¶I lµ mét béi sè cña hf.
III-Thuyết lượng tử ánh sáng.


1. Giả thuyết của Plăng.
2. Lượng tử năng lượng.
3. Thuy?t lu?ng t? �nh s�ng
�nh s�ng du?c t?o th�nh b?i c�c h?t g?i l� phơtơn.
b. V?i m?i �nh s�ng don s?c cĩ t?n s? f, c�c phơtơn d?u gi?ng nhau, m?i
phơtơn mang nang lu?ng b?ng hf.
c. Trong ch�n khơng phơtơn bay v?i t?c d? 3.108 m/s d?c theo c�c tia s�ng.
d. M?i l?n nguy�n t? hay ph�n t? ph�t x? ho?c h?p th? �nh s�ng thì ch�ng
ph�t ra hay h?p th? m?t phơtơn.
Phơtơn ch? t?n t?i trong tr?ng th�i chuy?n d?ng khơng cĩ phơtơn d?ng y�n.
III - Thuyết lượng tử ánh sáng
1. Giả thuyết của Plăng.
2. Lu?ng t? nang lu?ng.

3. Thuyết lượng tử ánh sáng
4. Gi?i thích d?nh lu?t v? gi?i h?n quang di?n b?ng thuy?t
lu?ng t? �nh s�ng.
Theo Anhxtanh: Muốn cho êlectron bứt ra khỏi mặt kim loại phải cung cấp cho nó một công để “thắng” các liên kết. Công này gọi là công thoát (A).
Để xảy ra hiện tượng quang điện thì: hf ≥A
hay

D?t

IV. Lưỡng tính sóng- hạt của ánh sáng.
ánh sáng có lưỡng tính sóng-hạt.
Dù tính chất nào của ánh sáng thể hiện ra thì ánh sáng vẫn có bản chất điện từ.
Albert Einstein 1879 - 1955


�nh s�ng l� g�?
Củng cố
I - Hiện tượng quang điện.
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 λ ngắn hơn hay
bằng giới hạn quang điện λ0 của kim loại đó, mới gây ra được hiện tượng
quang điện.
III - Thuyết lượng tử ánh sáng.
Giả thuyết Plăng: Lượng năng lượng mà mỗi lần một nguyên tử hay phân tử
hấp thu hoặc 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 xạ; còn h là một hằng số.
Thuyết lượng tử ánh sáng:
a.Ánh sáng được tạo thành bởi các hạt gọi là 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 3.108 m/s dọc theo các tia sáng.
d. Mỗi lần nguyên tử hay phân tửphát xạ hoặc hấp thu ánh sáng thì chúng
phát ra hay hấp thụ một phôtôn.
Phôtôn chỉ tồn tại trong trạng thái chuyển động không có phôtôn đứng yên.
IV - Lưỡng tính sóng hạt của ánh sáng.
Ánh sáng có lưỡng tính sóng - hạt.
Làm bài tập 12, 13 sgk trang 158.
Vận dụng
D
Hiện tương quang điện không xảy ra với bước sóng nào?
Vận dụng
Câu 1: Chiếu vào tấm đồng các ánh sáng có bước sóng
A. 0,1 μm C. 0,3 μm


B. 0,2 μm D. 0,4 μm

Câu 2: Ánh sáng có bước sóng 0,75 μm có thể gây ra hiện tượng quang điện đối với kim loại nào?
A. Ca C. Na


B. K D. Xs
A
Câu 3: Trong trường hợp nào dưới đây có thể xảy ra hiện tượng quang điện?
Ánh sáng mặt trời chiếu vào
A. mặt nước biển.
B. lá cây.
C. mái ngói.
D. tấm kim loại không sơn.
Câu 4: Hãy chọn câu đúng.
Giới hạn quang điện của một hợp kim gồm bạc, đồng và kẽm sẽ là

C
A. 0,26 μm B.0,30 μm
C. 0,35 μm D. 0,40 μm
Yêu cầu về nhà
Làm các bài tập : + trang 158/sgk.
+ 30.10 và 30.11 SBT
Đọc bài 31: Hiện tượng quang điện trong và trả lời câu hỏi cuối bài.