Bài giảng Vật lí Lớp 12 - Bài 30: Hiện tượng quang điện. Thuyết lượng tử ánh sáng - Nguyễn Tuấn Anh

Trân trọng chào mừng các thầy cô 
và các em học sinh lớp 12A6 
BÀI GIẢNG VẬT LÝ 
Giaùo vieân: Nguyeãn Tuaán 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 ồ quang 
Tĩnh điệ n k ế 
T ấ m th ủ 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 đi ệ n 
* 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 đo ́ 
ChÊt 
B¹c 
Đồng 
KÏm 
Nh«m 
Canxi 
Natri 
Kali 
Xesi 
 o 
0,26 
0,30 
0,35 
0,36 
0,75 
0,50 
0,55 
0,66 
Các ánh sáng có  khác nhau chiếu vào KL thì sao ? 
C ùng ánh sáng  chi ếu 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 Pl ăng . 
2. Lượng tử năng lượng : 
Max Planck 
(1858- 1947) 
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 tư ̉ 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 = 3.10 8 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 lo ạ i 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 
 N ên 
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 á nh 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:Gi ới 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. λ 0 = 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 ch©n thµnh c¶m ¬n c¸c thÇy c« gi¸o vµ c¸c em häc sinh líp 12A6 
KÝnh chóc c¸c thÇy c« gi¸o m¹nh khoÎ vµ h¹nh phóc! 
Chóc c¸c em häc sinh häc giái vµ thµnh ®¹t ! 
HẾT BÀI