Bài giảng môn Vật lí Lớp 12 - Bài 30: Hiện tượng quang điện. Thuyết lượng tử ánh sáng (Bản chuẩn kĩ năng)

Kính chào quý Thầy Cô 
đến dự giờ thăm lớp 
SẮP XẾP CÁC LOẠI SĨNG THEO THỨ TỰ 
 BƯỚC SĨNG TĂNG DẦN? 
LOẠI SĨNG 	 	BƯỚC SĨNG	 	 
TIA RƠNGHEN 	10 -12 m đến 10 -9 m	 
TIA TỬ NGOẠI 	 10 -9 m đến 4.10 -7 m	 
ÁNH SÁNG NHÌN THẤY 	4.10 -7 m đến 7,5.10 -7 m	 
CÁC SĨNG VƠ TUYẾN 10 -3 m trở lên 
TIA HỒNG NGOẠI 	 7,5.10 -7 m đến 10 -3 m	 
KIỂM TRA BÀI CŨ 
ĐÁP ÁN 
HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN 
TIẾT 72: 
NỘI DUNG BÀI HỌC 
I. THÍ NGHIỆM HERTZ 
II. THÍ NGHIỆM VỚI TẾ BÀO QUANG ĐIỆN 
 VẬN DỤNG 
Kết thúc 
HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN 
HEINRICH HERTZ (1857-1894) 
Hecx ơ 
(Heinrich Hertz, 1857-1894) 
Năm 1887 Heinrich Hertz nhà vật lí người Đức thực hiện thí nghiệm sau : Trước tiên gắn một tấm kẽm tích điện âm vào cần của một tĩnh điện kế , hai lá của điện nghiệm xịe ra . 
HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN 
I. THÍ NGHIỆM HERTZ 
Dụng cụ thí nghiệm : 
- Đèn hồ quang 
- Bản thủy tinh 
- Điện nghiệm có gắn tấm kẽm tích điện âm 
HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN 
- Chiếu tia tử ngoại vào tấm kẽm , lá điện nghiệm cụp lại , tấm kẽm mất điện tích âm . 
Zn 
_ 
Hồ quang 
Điện nghiệm 
I. THÍ NGHIỆM HERTZ 
? 
Zn 
_ 
Hồ quang 
Điện nghiệm 
Tấm thủy tinh 
- Nếu chắn chùm tia tử ngoại bằng tấm thủy tinh , lá điện nghiệm không cụp lại 
I. THÍ NGHIỆM HERTZ 
? 
Zn 
+ 
Hồ quang 
Điện nghiệm 
- Nếu tấm kẽm tích điện dương , lá điện nghiệm không cụp lại , 
I. THÍ NGHIỆM HERTZ 
? 
I. THÍ NGHIỆM HERTZ 
HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN 
 V ậy : khi chiếu một chùm sáng th ích hợp ( có bước sóng ngắn ) vào mặt một tấm kim loại thì nó làm cho các electron ở mặt kim loại đó bật ra . Đó là hiện tượng quang điện và các electron này gọi là electron quang điện . 
- Đặt giữa anốt A và catốt K một hiệu điện thế U AK thay đổi được v à được đo bằng vôn kế V. Miliampe kế G đo cường độ dòng điện qua tế bào quang điện 
II. THÍ NGHIỆM VỚI TẾ BÀO QUANG ĐIỆN 
HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN 
1) Tế bào quang điện 
A 
V 
G 
K 
V 
G 
K 
V 
G 
K 
- Tế bào quang điện là một bình chân không nhỏ , anốt A là vòng dây kim loại , catốt K là chỏm cầu kim loại phủ ở mặt trong của bình . 
II. THÍ NGHIỆM VỚI TẾ BÀO QUANG ĐIỆN 
Kính lọc F 
Hồ quang 
HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN 
1 ) Tế bào quang điện 
V 
G 
A 
K 
V 
G 
A 
K 
V 
G 
A 
K 
Tế bào quang điện 
V 
G 
- v ây : Khi chiếu vào catốt ánh sáng có bước sóng ngắn thì trong mạch có dòng quang điện là dòng electron chạy từ catốt sang anốt . 
Anốt 
Catốt 
V 
G 
Về bước sóng ánh sáng : Đối với mỗi kim loại dùng làm catốt , ánh sáng kích thích phải có bước sóng  nhỏ hơn một giới hạn  o nào đó thì mới gây ra hiện tượng quang điện.N ếu  >  o th ì khơng gây ra hiện tượng quang điện . 
2 ) Kết quả 
II. THÍ NGHIỆM VỚI TẾ BÀO QUANG ĐIỆN 
HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN 
1 ) Tế bào quang điện 
Đường đặc trưng vôn ampe 
Cường độ ánh sáng mạnh 
U h 
I 
U AK 
O 
I bh 
Cường độ ánh sáng yếu 
U 1 
M ơ tả sự phụ thuộc của I theo U ? 
Anốt 
Catốt 
G 
V 
Độ lớn dòng quang điện bão hòa : Với ánh sáng có  <  o , cường độ dòng quang điện bão hòa tỉ lệ với cường độ chùm sáng rọi vào catốt . 
Hiệu điện thế hãm : Mu ốn dòng quang điện triệt tiêu th ì U AK = U h < 0 v ới . U h gọi là hiệu điện thế hãm . Với mỗi kim loại , U h không phụ thuộc vào cường độ chùm sáng mà chỉ phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng 
Đường đặc trưng vôn ampe : 
 Khi U AK tăng th ì I tăng. 
 Khi U AK = U 1 nào đó thì I đạt đến giá trị bão hòa I bh v à cĩ giá trị khơng đổi . 
 Khi U AK = 0 th ì I vẫn còn 
* Từ đồ thị ta nhận thấy : 
* L ưu ý: Nếu hai chùm sáng kích thích đơn sắc cĩ cùng bước sĩng thì đường đặc trưng vơn – ampe sẽ cắt trục U AK tại một điểm U h . 
* B ÀI TẬP 
C ÂU 1: Với điều kiện nào của ánh sáng kích thích thì hiện tượng quang điện xảy ra với một tấm kim loại xác định ? 
A. Bước sĩng của ánh sáng kích thích phải khơng lớn hơn giới hạn quang điện của kim loại đĩ . 
B. Bước sĩng của ánh sáng kích thích cĩ giá trị tuỳ ý 
C. Bước sĩng của ánh sáng kích thích phải lớn hơn giới hạn quang điện của kim loại đĩ . 
D. Một điều kiện khác 
C ÂU 2: Phát biểu nào sau đây là ĐÚNG khi nĩi về cường độ dịng quang điện bão hồ ? 
A. Cường độ dịng quang điện bão hồ tỉ lệ ngịch với cường độ của chùm sáng kích thích . 
B. Cường độ dịng quang điện bão hồ tỉ lệ thuận với cường độ của chùm sáng kích thích . 
C. Cường độ dịng quang điện bão hồ khơng phụ thuộc vào cường độ của chùm sáng kích thích . 
D. Cường độ dịng quang điện bão hồ tăng tỉ lệ với luỹ thừa bậc 4 cường độ chùm sáng kích thích . 
Chân thành cám ơn và mong nhận được 
sự góp ý của quý Thầy Cô