Bài giảng Vật lí Lớp 12 - Bài 30: Hiện tượng quang điện. Thuyết lượng tử ánh sáng - Trường THPT Đạ Tông

Sở GD-ĐT Lâm Đồng.Trường THPT Đạ Tông 
Hieän Töôïng Quang Ñieän 
BÙI VĂN KHOA 
+ 
- 
+ 
- 
+ 
- 
Zn 
G 
- - - - - - - - - 
- - - - - - - - - 
TN HECXO VE HTQĐ 
I. Thí nghiệm Hec xơ: 
-Chiếu chùm ánh sáng phát ra từ hồ quang vào tấm kẽm tích điện âm gắn trên diện nghiệm ta thấy hai lá của điện nghiệm cụp lại,tấm kẽm mất điện tích âm. 
- Chắn chùm tia từ ngoại từ hồ quang bằng một tấm kính thì hiện tượng không xảy ra. 
-Thay tấm kẽm tích điện âm bằng tấm kẽm tích điện dương ,hiện tượng cũng không xảy ra. 
- Thay tấm kẽm bằng các kim loại khác tích điện âm hiện tượng xảy ra bình thường. 
Hiện Tượng Quang Điện 
Kết luận: Khi chiếu chùm ánh sáng thích hợp có bước sóng ngắn vào bề mặt một tấm kim loại thì nó làm cho các electron ở bề mặt tấm kim loai bị bật ra. Hiện tượng đó gọi là hiện tượng quang điện. Các electron bị bật ra gọi là các electron quang điện. 
Hiện Tượng Quang Điện 
I. Thí nghiệm Hec xơ: 
 v 
 mA 
 R 
 E 
 A 
 K 
 + 
 - 
a. Tế bào quang điện: là bình chân không trong đó có hai điện cực: 
-Anốt là một vòng dây kim loại 
-Catốt có dạng chỏm cầu bằng kim loại phủ ở mặt trong của bình 
Hiện Tượng Quang Điện 
II./ Thí nghiệm với tế bào quang điện: 
1. Thí nghiệm: 
 v 
 mA 
 R 
 E 
 A 
 K 
 + 
 - 
Hiện Tượng Quang Điện 
II./ Thí nghiệm với tế bào quang điện: 
1. Thí nghiệm: 
b. Sơ đồ mạch điện: 
-Vôn kế V đo hiệu điện thế U AK 
-Điện kế G đo I 
-Bộ nguồn E, R tạo U AK thay đổi. 
-Hồ quang điện H tạo ra chùm sáng 
-Kính lọc sắc F chỉ cho ánh sáng đơn sắc nhất định đi qua 
H 
 v 
 mA 
 R 
 E 
 A 
 K 
 + 
 - 
Hiện Tượng Quang Điện 
 v 
 mA 
 R 
 E 
 A 
 K 
 + 
 - 
TN1 : Thay đổi bước sóng ánh sáng chiếu vào catốt 
KQTN: Với mỗi kim loại dùng làm catốt , hiện tượng quang điện chỉ xảy ra khí bước sóng ánh sáng kích thích thoả mãn : 
<  0 (  0 =const) 
Hiện Tượng Quang Điện 
I q đ 
O 
U AK 
 v 
 mA 
 R 
 E 
 A 
 K 
 + 
 - 
TN2 : Thay đổi hiệu điện thế hai đầu Anốt và catốt (U AK ); khảo sát sự thay đổi cường độ dòng quang điện ( I qđ ) 
KQTN: Khi có hiện tượng quang điện thì I qđ phụ thuộc U AK theo đường đặc trưng V-A như hình vẽ 
T 
T’>T 
I bh 
U b 
I bh 
U b 
U h 
Hiện Tượng Quang Điện 
 v 
 mA 
 R 
 E 
 A 
 K 
 + 
 - 
TN3 : Kh ảo sát sự phụ thuộc của hiệu điện thế hãm theo ánh sáng chiếu vào catốt 
KQTN: Giá trị hiệu điện thế hãm không phụ thuộc vào cường độ chùm sáng kích thích , chỉ phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng chiếu vào catốt và bản chất kim loại dùng làm catốt 
T 
I bh 
U b 
I q đ 
O 
U AK 
I bh 
U b 
U h1 
U h2 
Hiện Tượng Quang Điện 
c. Hoạt động : 
Khi chiếu vào Catốt của tế bào quang điện ánh sáng đơn sắc có bước sóng thích hợp thì trong mạch xuất hiện một dòng điện gọi là dòng quang điện. 
Hiện Tượng Quang Điện 
II./ Thí nghiệm với tế bào quang điện: 
1. Thí nghiệm: 
Hiện Tượng Quang Điện 
2. Kết quả thí nghiệm: 
- Với mỗi kim loại dùng làm ca tốt ,ánh sáng kích thích phải có bước sóng nhỏ hơn một giới hạn nào đó thì hiện tượng mới xảy ra. 
 Cường độ dòng quang điện phụ thuộc vào 
U AK theo đồ thị sau: 
2. Kết quả thí nghiệm: 
	 + Khi U AK < U thì I tăng theo U AK . 
	 + Khi U AK = U thì I = Ibh . 
	 + Khi U AK >U thì dù U AK tăng thì I vẫn bằng I bh . I bh được gọi là cường độ dòng quang điện bão hòa. 
- Cường độ dòng quang điện bão hòa tỉ lệ thuận với cường độ chùm sáng kích thích. 
Lưu ý : Muốn cho dòng quang điện triệt tiêu thì phải đặt giữa AK một hiệu điện thế hãm U h < 0 
Hiện Tượng Quang Điện 
Hiện Tượng Quang Điện 
Hiện tượng nào sau đây chỉ được giải thích nếu công nhận ánh sáng là các chùm hạt photon ? 
Chọn một đáp án dưới đây 
Hiện tượng phản xạ 
Hiện tượng quang điện 
Hiện tượng tán sắc 
Hiện tượng giao thoa 
BÀI TẬP 
Động năng ban đầu cực đại của các electron quang điện phụ thuộc vào : 
1/ Bước sóng của ánh sáng kích thích 
2/ Bản chất kim loại dùng làm catot 
3/ Cường độ chùm sáng kích thích 
4/ Hiệu suất của quá trình quang điện 
Chọn một đáp án dưới đây Bạn đã trả lời sai. Đáp án là : 
1;2	 
B. 1;3	 
C. 2;4	 
D. 3;4 
Hiện Tượng Quang Điện 
BÀI TẬP 
Hiện Tượng Quang Điện 
Gi ới hạn quang điện của mỗi kim loại là gì ?. 
Tìm câu trả lời đúng 
Chọn một đáp án dưới đây 
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 
HEÁT BAØI 
Heïn Gaëp Laïi ÔÛ Baøi Sau