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

 Bài 30: HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN-THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG 
1. Thí nghiệm Hecxơ : 
a. Thí nghiệm : 
Chương 6: LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG 
I. HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN : 
ZSFDSG 
XCĐ 
1 
+ 
+ 
+ 
- 
- 
- 
Zn 
- - - - - - - - - 
- - - - - - - - - 
b. K ết quả t hí nghiệm : 
- Khi chiếu ánh sáng hồ quang vào một tấm kẽm tích điện âm thì hai lá điện nghiệm cụp lại . 
3 
+ 
+ 
+ 
- 
- 
- 
Zn 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
- Nếu tấm kẽm tích điện (+) thì hai lá điện nghiệm không cụp lại . 
+ 
+ 
+ 
- 
- 
- 
Zn 
- Nếu dùng bản thủy tinh chắn chùm sáng hồ quang thì hai lá điện nghiệm không cụp lại . 
2. Định nghĩa : 
Hieän töôïng aùnh saùng laøm baät caùc electron ra khoûi maët kim loaïi goïi laø hieän töôïng quang ñieän ( ngoaøi ). 
6 
II. ÑÒNH LUAÄT VEÀ GIÔÙI HAÏN QUANG ÑIEÄN. 
Ñoái vôùi moãi kim loaïi , aùnh saùng kích thích phaûi coù böôùc soùng  ngaén hôn hay baèng giôùi haïn quang ñieän  0 cuûa kim loaïi ñoù , môùi gaây ñöôïc hieän töôïng quang ñieän . 
  ≤  0 
 : Böôùc soùng cuûa aùnh saùng kích thích . 
 0 : Giôùi haïn quang ñieän . 
7 
III. THUYEÁT LÖÔÏNG TÖÛ AÙNH SAÙNG. 
1. Giaû thuyeát (Planck): 
 	 Löôïng naêng löôïng maø moãi laàn moãi nguyeân töû hay phaân töû haáp thuï hay phaùt xaï coù giaù trò hoaøn toaøn xaùc ñònh vaø baêøng hf , trong ñoù f laø taàn soá cuûa aùnh saùng bò haáp thuï hay ñöôïc phaùt ra ; coøn h laø 1 haèng soá Planck 
2. Löôïng töû naêng löôïng : 
	 Löôïng töû naêng löôïng laø € = hf 
 Vôùi h= 6,625.10 -34 j.s laø haèng soá planck 
8 
3. THUYEÁT LÖÔÏNG TÖÛ AÙNH SAÙNG 
	 Thuyeát löôïng töû aùnh saùng hay thuyeát photon do Einstein ñeà ra , coù noäi dung bao goàm : 
- AÙnh saùng ñöôïc taïo thaønh bôûi caùc haït goïi laø photon. 
- Moãi aùnh saùng ñôn saéc taàn soá f , caùc photon ñeàu gioáng nhau , moãi photon mang naêng löôïng baèng hf . 
- Trong chaân khoâng , photon bay vôùi toác ñoä c=3.10 8 m/s doïc theo caùc tia saùng . 
- Moãi laàn 1 nguyeân töû hay phaân töû phaùt xaï hoaëc haáp thuï aùnh saùng thì chuùng phaùt ra hay haáp thuï 1 photon 
-Photon chæ toàn taïi trong traïng thaùi chuyeån ñoäng , khoâng coù photon ñöùng yeân . 
9 
4. GIAIÛ THÍCH ÑÒNH LUAÄT VEÀ GIÔÙI HAÏN QUANG ÑIEÄN BAÈNG THUYEÁT LÖÔÏNG TÖÛ AÙNH SAÙNG 
 	 Moãi photon bi electron haáp thuï seõ truyeàn toaøn boä naêng löôïng cuûa noù cho electron. Muoán electron böùt ra khoûi maët kim loaïi , phaûi cung caáp cho noù 1 coâng ñeå thaéng caùc lieân keát , coâng naøy goïi laø coâng thoaùt A. 
Hieän töôïng quang ñieän chæ xaûy ra khi € ≥A hay hf≥A hay h ≥A =>  ≤ 
	 Ñaët  0 = laø giôùi haïn quang ñieän cuûa kim loaïi thì 
  ≤  0 
Giaûi thích ñöôïc dònh luaät veà giôùi haïn quang ñieän 
10 
IV. LÖÔÕNG TÍNH SOÙNG - HAÏT CUÛA AÙNH SAÙNG 
-	 Hieän töôïng nhieãu xaï aùnh saùng , giao thoa aùnh saùng chöùng toû aùnh saùng coù tính chaát soùng 
-	 Hieän töôïng quang ñieän chöùng toû aùnh saùng coù tính chaát haït . 
-	=> AÙnh saùng vöøa coù tính chaát soùng vöøa coù tính chaát haït => AÙnh saùng coù löôõng tính soùng - haït 
11 
CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM 
12 
1. Phát biểu nào sau đây về thí nghiệm Hecxơ là không đúng ? 
Chùm sáng do hồ quang phát ra giàu tia tử ngoại chiếu vào tấm kẽm . 
 B. Tấm kẽm tích điện âm thì hai lá điện nghiệm cụp lại , chứng tỏ tấm kẽm đã mất điện tích âm . 
C. Dùng tấm thủy tinh chắn chùm tia hồ quang , hiện tượng không thay đổi vì tấm thủy tinh trong suốt cho chùm sáng đi qua. 
D. Tấm kẽm tích điện dương thì hai lá điện nghiệm không cụp lại , chứng tỏ điện tích dương không bị mất đi . 
10 
09 
08 
07 
06 
05 
04 
03 
02 
01 
00 
20 
19 
18 
17 
16 
15 
14 
13 
12 
11 
C. Dùng tấm thủy tinh chắn chùm tia hồ quang , hiện tượng không thay đổi vì tấm thủy tinh trong suốt cho chùm sáng đi qua. 
13 
2. Trong các trường hợp sau,trường hợp nào gọi là (e) quang điện ? 
A. (E) bậc ra từ kim loại khi bị đốt nóng . 
B. (E) trong dây dẫn . 
C. (E) bậc ra khỏi một nguyên tử khi va chạm với một nguyên tử khác . 
D. (E) bậc ra khỏi catốt của tế bào quang điện . 
10 
09 
08 
07 
06 
05 
04 
03 
02 
01 
00 
20 
19 
18 
17 
16 
15 
14 
13 
12 
11 
D. ( E) bậc ra khỏi catốt của tế bào quang điện . 
14 
3. Hiện tượng quang điện xảy ra khi ? 
Ánh sáng kích thích có bước sóng lớn hơn bước sóng giới hạn . 
B. Ánh sáng kích thích có cường độ lớn . 
C. Ánh sáng kích thích có bước sóng nhỏ hơn bước sóng giới hạn . 
D. Ánh sáng có bước sóng bất kì . 
10 
09 
08 
07 
06 
05 
04 
03 
02 
01 
00 
20 
19 
18 
17 
16 
15 
14 
13 
12 
11 
C . Ánh sáng kích thích có bước sóng nhỏ hơn bước sóng giới hạn . 
15 
Học thuộc lý thuyết giáo khoa . 
Làm tất cả các bài tập SGK từ bài 9 đến bài 13 trang 158. 
Đọc trước bài 31- Hiện tương quang điện trong 
BÀI TẬP VỀ NHÀ 
16