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

 LÖÔÏNG TÖÛ AÙNH SAÙNG 
Bài 30 : 
HIEÄN TÖÔÏNG QUANG ÑIEÄN. 
THUYEÁT LÖÔÏNG TÖÛ AÙNH SAÙNG 
Chöông VI : 
I. HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN 
HIEÄN TÖÔÏNG QUANG ÑIEÄN 
1. Thí nghiệm của Héc về hiện tượng quang điện 
 Dụng cụ thí nghiệm 
 Ñieän nghieäm 
 Taám keõm tích ñieän aâm 
 Ñeøn hoà quang 
 Kính loïc saéc 
I. HIỆN TƯỢNG 
 QUANG ĐIỆN 
II.ĐỊNH LUẬT VỀ 
GIỚI HẠN 
QUANG ĐiỆN 
1.TN CỦA HEC VỀ 
HT QUANG ĐiỆN 
2.ĐỊNH NGHĨA 
III. THUYẾT LƯỢNG 
TỬ ÁNH SÁNG 
1. GIẢ THUYẾT 
PLĂNG 
2. LƯỢNG TỬ 
NĂNG LƯỢNG 
IV. LƯỠNG TÍNH 
SÓNG HẠT CỦA 
ÁNH SÁNG 
4. GiẢI THÍCH ĐL 
VỀ GiỚI HẠN QĐ 
BẰNG THUYẾT 
LTỬ ÁNH SÁNG 
3. THUYẾT LƯỢNG 
TỬ ÁNH SÁNG 
1. Thí nghiệm của Héc về hiện tượng quang ñiện 
 Tieán haønh thí nghieäm vaø keát quaû 
HIEÄN TÖÔÏNG QUANG ÑIEÄN 
 Haõy quan saùt vaø trình baøy keáât quaû thí nghieäm? Giaûi thích keát quaû thí nghieäm. 
+ 
I. HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN 
 Chieáu chuøm saùng hoà quang vaøo taám keõm tích ñieän aâm thì taám keõm seõ maát ñieän tích. 
 Aùnh saùng hoà quang laøm caùc electron treân taám keõm baät ra ngoaøi. 
I. HIỆN TƯỢNG 
 QUANG ĐIỆN 
II.ĐỊNH LUẬT VỀ 
GIỚI HẠN 
QUANG ĐiỆN 
1.TN CỦA HEC VỀ 
HT QUANG ĐiỆN 
2.ĐỊNH NGHĨA 
III. THUYẾT LƯỢNG 
TỬ ÁNH SÁNG 
1. GIẢ THUYẾT 
PLĂNG 
2. LƯỢNG TỬ 
NĂNG LƯỢNG 
IV. LƯỠNG TÍNH 
SÓNG HẠT CỦA 
ÁNH SÁNG 
4. GiẢI THÍCH ĐL 
VỀ GiỚI HẠN QĐ 
BẰNG THUYẾT 
LTỬ ÁNH SÁNG 
3. THUYẾT LƯỢNG 
TỬ ÁNH SÁNG 
I. HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN 
HIEÄN TÖÔÏNG QUANG ÑIEÄN 
2. Định nghĩa: 
	  Hiện tượng ánh sáng làm bật các eletron ra khỏi bề mặt kim loại gọi là hiện tượng quang điện ngoài, thường gọi tắt là hiện tượng quang điện . 
	  Các êlectron bị bật ra khỏi bề mặt kim loại khi bị chiếu sáng gọi là quang êlectron , còn gọi là êlectron quang điện. 
I. HIỆN TƯỢNG 
 QUANG ĐIỆN 
II.ĐỊNH LUẬT VỀ 
GIỚI HẠN 
QUANG ĐiỆN 
1.TN CỦA HEC VỀ 
HT QUANG ĐiỆN 
2.ĐỊNH NGHĨA 
III. THUYẾT LƯỢNG 
TỬ ÁNH SÁNG 
1. GIẢ THUYẾT 
PLĂNG 
2. LƯỢNG TỬ 
NĂNG LƯỢNG 
IV. LƯỠNG TÍNH 
SÓNG HẠT CỦA 
ÁNH SÁNG 
4. GiẢI THÍCH ĐL 
VỀ GiỚI HẠN QĐ 
BẰNG THUYẾT 
LTỬ ÁNH SÁNG 
3. THUYẾT LƯỢNG 
TỬ ÁNH SÁNG 
HIEÄN TÖÔÏNG QUANG ÑIEÄN 
3. Thí nghiệm của Héc khi dùng tấm chắn 
 Thí nghieäm vaø keát quaû 
 Neáu duøng taám thuyû tinh trong suoát chaén chuøm tia saùng ñeán taám keõm. Thì keát quaû thí nghieäm seõ nhö theá naøo? 
I. HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN 
 Neáu chaén tia töû ngoaïi töø ñeøn hoà quang ñeán taám keõm thì khoâng coù hieän töôïng baät eâlectron ra khoûi taám kim loaïi. 
I. HIỆN TƯỢNG 
 QUANG ĐIỆN 
II.ĐỊNH LUẬT VỀ 
GIỚI HẠN 
QUANG ĐiỆN 
1.TN CỦA HEC VỀ 
HT QUANG ĐiỆN 
2.ĐỊNH NGHĨA 
III. THUYẾT LƯỢNG 
TỬ ÁNH SÁNG 
1. GIẢ THUYẾT 
PLĂNG 
2. LƯỢNG TỬ 
NĂNG LƯỢNG 
IV. LƯỠNG TÍNH 
SÓNG HẠT CỦA 
ÁNH SÁNG 
4. GiẢI THÍCH ĐL 
VỀ GiỚI HẠN QĐ 
BẰNG THUYẾT 
LTỬ ÁNH SÁNG 
3. THUYẾT LƯỢNG 
TỬ ÁNH SÁNG 
II. ĐỊNH LUẬT VỀ GIỚI HẠN QUANG ĐIỆN 
Đối với mỗi kim loại, ánh sáng chiếu vào nó (ánh sáng kích thích) phải có bước sóng λ không lớn hơn một giá trị λ 0 nào đó thì hiện tượng quang điện mới xảy ra. λ 0 Gọi là giới hạn quang điện của KL đó 
ND: Đối với mỗi kim loại, ánh sáng kích thích phải có bước sóng λ ngắn hơn hay bằng giới hạn quang điện λ 0 của kim loại đó, mới gây ra được hiện tượng quang điện. 
Giới hạn quang điện là đặc trưng riêng của kim loại đó 
I. HIỆN TƯỢNG 
 QUANG ĐIỆN 
II.ĐỊNH LUẬT VỀ 
GIỚI HẠN 
QUANG ĐiỆN 
1.TN CỦA HEC VỀ 
HT QUANG ĐiỆN 
2.ĐỊNH NGHĨA 
III. THUYẾT LƯỢNG 
TỬ ÁNH SÁNG 
1. GIẢ THUYẾT 
PLĂNG 
2. LƯỢNG TỬ 
NĂNG LƯỢNG 
IV. LƯỠNG TÍNH 
SÓNG HẠT CỦA 
ÁNH SÁNG 
4. GiẢI THÍCH ĐL 
VỀ GiỚI HẠN QĐ 
BẰNG THUYẾT 
LTỬ ÁNH SÁNG 
3. THUYẾT LƯỢNG 
TỬ ÁNH SÁNG 
ÑÒNH LUAÄT VEÀ GIÔÙI HAÏN QUANG ÑIEÄN 
THUYEÁT LÖÔÏNG TÖÛ AÙNH SAÙNG 
III . THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG 
I. HIỆN TƯỢNG 
 QUANG ĐIỆN 
II.ĐỊNH LUẬT VỀ 
GIỚI HẠN 
QUANG ĐiỆN 
1.TN CỦA HEC VỀ 
HT QUANG ĐiỆN 
2.ĐỊNH NGHĨA 
III. THUYẾT LƯỢNG 
TỬ ÁNH SÁNG 
1. GIẢ THUYẾT 
PLĂNG 
2. LƯỢNG TỬ 
NĂNG LƯỢNG 
IV. LƯỠNG TÍNH 
SÓNG HẠT CỦA 
ÁNH SÁNG 
4. GiẢI THÍCH ĐL 
VỀ GiỚI HẠN QĐ 
BẰNG THUYẾT 
LTỬ ÁNH SÁNG 
3. THUYẾT LƯỢNG 
TỬ ÁNH SÁNG 
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 của ánh sáng bị hấp thụ hay được phát xạ; còn h là một hằng số 
2. Lượng tử năng lượng : 
 Lượng năng lượng nói trên gọi là lượng tử năng lượng và được kí hiệu bằng chữ ε : ε = hf 
 h gọi là hằng số PLăng : h = 6,625.10 -34 j.s 
THUYEÁT LÖÔÏNG TÖÛ AÙNH SAÙNG 
III . THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG 
I. HIỆN TƯỢNG 
 QUANG ĐIỆN 
II.ĐỊNH LUẬT VỀ 
GIỚI HẠN 
QUANG ĐiỆN 
1.TN CỦA HEC VỀ 
HT QUANG ĐiỆN 
2.ĐỊNH NGHĨA 
III. THUYẾT LƯỢNG 
TỬ ÁNH SÁNG 
1. GIẢ THUYẾT 
PLĂNG 
2. LƯỢNG TỬ 
NĂNG LƯỢNG 
IV. LƯỠNG TÍNH 
SÓNG HẠT CỦA 
ÁNH SÁNG 
4. GiẢI THÍCH ĐL 
VỀ GiỚI HẠN QĐ 
BẰNG THUYẾT 
LTỬ ÁNH SÁNG 
3. THUYẾT LƯỢNG 
TỬ ÁNH SÁNG 
Thuyết lượng tử ánh sáng : 
Ánh sáng được tạo thành bởi các hạt gọi là photôn 
Với mỗi ánh sáng đơn sắc có tần số f, các photôn đều giống nhau, mỗi photôn mang năng lượng bằng hf 
Trong chân không, photôn bay với tốc độ c = 3.10 8 m/s dọc theo các tia sáng 
Mỗi lần một nguyên tử hay phân tử phát xạ hoặc hấp thụ ánh sáng thì chúng phát ra hay hấp thụ một photôn 
THUYEÁT LÖÔÏNG TÖÛ AÙNH SAÙNG 
III . THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG 
I. HIỆN TƯỢNG 
 QUANG ĐIỆN 
II.ĐỊNH LUẬT VỀ 
GIỚI HẠN 
QUANG ĐiỆN 
1.TN CỦA HEC VỀ 
HT QUANG ĐiỆN 
2.ĐỊNH NGHĨA 
III. THUYẾT LƯỢNG 
TỬ ÁNH SÁNG 
1. GIẢ THUYẾT 
PLĂNG 
2. LƯỢNG TỬ 
NĂNG LƯỢNG 
IV. LƯỠNG TÍNH 
SÓNG HẠT CỦA 
ÁNH SÁNG 
4. GiẢI THÍCH ĐL 
VỀ GiỚI HẠN QĐ 
BẰNG THUYẾT 
LTỬ ÁNH SÁNG 
3. THUYẾT LƯỢNG 
TỬ ÁNH SÁNG 
4. Giải thích định luật về giới hạn quang điện bằng thuyết lượng tử ánh sáng : 
 Hiện tượng quang điện xảy ra do sự hấp thụ photôn của ánh sáng kích thích bởi electrôn trong kim loại. Mỗi photôn bị hấp thụ sẽ truyền toàn bộ năng lượng của nó cho 1 electrôn. Muốn electrôn bứt ra khỏi kim loại phải cung cấp cho nó 1 công thoát A để thắng các liên kết : hf ≥ A hay 
Đặt 
 λ 0 chính là giới hạn quang điện của kim loại 
THUYEÁT LÖÔÏNG TÖÛ AÙNH SAÙNG 
IV . LƯỠNG TÍNH SÓNG - HẠT CỦA ÁNH SÁNG 
I. HIỆN TƯỢNG 
 QUANG ĐIỆN 
II.ĐỊNH LUẬT VỀ 
GIỚI HẠN 
QUANG ĐiỆN 
1.TN CỦA HEC VỀ 
HT QUANG ĐiỆN 
2.ĐỊNH NGHĨA 
III. THUYẾT LƯỢNG 
TỬ ÁNH SÁNG 
1. GIẢ THUYẾT 
PLĂNG 
2. LƯỢNG TỬ 
NĂNG LƯỢNG 
IV. LƯỠNG TÍNH 
SÓNG HẠT CỦA 
ÁNH SÁNG 
4. GiẢI THÍCH ĐL 
VỀ GiỚI HẠN QĐ 
BẰNG THUYẾT 
LTỬ ÁNH SÁNG 
3. THUYẾT LƯỢNG 
TỬ ÁNH SÁNG 
 Nhiều hiện tượng quang học chứng tỏ ánh sáng có tính chất sóng: giao thoa, nhiễu xạ . . . 
 Nhiều hiện tượng quang học lại chứng tỏ ánh sáng có tính chất hạt: hiện tượng quang điện 
Kết luận : ánh sáng có lưỡng tính sóng – hạt 
 Ánh sáng có bản chất điện từ 
Tổng hợp 
 ngaén 
AÙNH SAÙNG COÙ LÖÔÕNG TÍNH SOÙNG HAÏT 
Tính chaát soùng 
Tính chaát haït 
Hieän 
töôïng 
giao 
thoa 
Hieän 
töôïng 
taùn 
saéc 
Khaû 
naêng 
ñaâm 
xuyeân 
Taùc 
duïng 
quang 
ñieän 
Taùc 
duïng 
ion 
hoaù 
Taùc 
duïng 
phaùt 
quang 
  daøi 
6 
Tên người đoạt giải Nô-ben năm 1921 về công trình 
giải thích các định luật quang điện? 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
A 
N 
H 
X 
T 
A 
N 
H 
5 
Tấm kim loại được chiếu sáng trong thí nghiệm về 
hiện tượng quang điện ngoài gọi là ? 
C 
A 
T 
Ô 
T 
4 
Hạt bật ra từ kim loại khi được chiếu sáng thích hợp có tên là ? 
E 
L 
E 
C 
T 
R 
O 
N 
3 
Công cần thiết để electron bứt khỏi bề mặt kim loại có tên là ? 
C 
Ô 
N 
G 
T 
H 
O 
Á 
T 
2 
Đại lượng đặc trưng cho mỗi kim loại trong hiện tượng 
quang điện ngoài? 
G 
I 
Ớ 
I 
H 
Ạ 
N 
Q 
U 
A 
N 
G 
Đ 
I 
Ệ 
N 
1 
Ai là n gười đầu tiên đặt nền móng cho thuyết lượng tử ánh sáng ? 
M 
Á 
C 
P 
L 
Ă 
N 
G 
Ô CHỮ 
N 
Ô 
T 
Ô 
H 
P 
BÀI TẬP CỦNG CỐ 
1.Theo giả thuyết lượng tử của Plăng thì năng lượng của  
mọi êlectron 
mọi nguyên tử 
phân tử mọi chất 
một chùm sáng đơn sắc 
phải luôn luôn bằng một số nguyên lần lượng tử năng lượng 
B. 
 
C. 
 
A. 
 
D. 
 
2.Theo thuyết phôtôn của Anh-xtanh, thì năng lượng 
của mọi phôtôn đều bằng nhau. 
của một phôtôn bằng một lượng tử năng lượng. 
giảm dần, khi phôtôn càng rời xa nguồn. 
của phôtôn không phụ thuộc bước sóng. 
D. 
 
C. 
 
A. 
 
B. 
 
3. Vận tốc cực đại (V max ) của các electron quang điện bị bức ra từ catôt với công thoát A bởi ánh sáng đơn sắc có bước sóng đập vào bằng 
D. 
 
C. 
 
B. 
 
A. 
 
4.Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về thuyết lượng tử ánh sáng? 
Những nguyên tử hay phân tử vật chất không hấp thụ hay bức xạ ánh sáng một cách liên tục mà theo từng phần riêng biệt, đứt quãng. 
Chùm ánh sáng là dòng hạt, mỗi hạt gọi là một phôtôn. 
Năng lượng của các phôtôn ánh sáng là như nhau, không phụ thuộc vào bước sóng của ánh sáng. 
Khi ánh sáng truyền đi, các lượng tử ánh sáng không bị thay đổi, không phụ thuộc khoảng cách tới nguồn sáng. 
D. 
 
B. 
 
A. 
 
C. 
 
5.Một tia X có bước sóng 125pm (1pm = 10 -12 m).Năng lượng của phôtôn tương ứng có giá trị nào sau đây? 
eV 
eV 
eV 
eV 
D. 
 
C. 
 
A. 
 
B. 
 
HƯỚNG DẪN HỌC BÀI 
1. Hiện tượng quang điện là gì? Nội dung định luật về giới hạn quang điện? 
HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN. THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG 
3. Trả lời các câu hỏi trang 158/sgk? 
4. Làm các bài tập trang 158/sgk. 
2. Giả thuyết Plăng và nội dung thuyết lượng tử ánh sáng? Giải thích định luật về giới hạn quang điện bằng thuyết lượng tử as. 
VỀ NHÀ CÁC EM TRẢ LỜI CÁC CÂU HỎI SAU 
XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN 
 QUÝ THẦY CÔ ĐÃ THEO DÕI ! 
BÀI GIẢNG ĐẾN ĐÂY KẾT THÚC