Bài giảng bài hiện tượng quang điện thuyết lượng tử ánh sáng vật lý 12 (3)

Thí nghiệm của Héc về hiện tượng quang điện Chiếu ánh sáng hồ quang vào 1 tấm kẽm ban đầu tích điện âm Góc lệch của kim tĩnh điện kế giảm chứng tỏ điều gì?. Thí nghiệm của Héc về h

THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG

GV: NGÔ BÁ TÙNG

 Người ta có thể làm cho các êlectron bật ra

khỏi tấm kim loại bằng cách nào ?

nung nóng tấm kim loại

bật khỏi bề mặt tấm kim loại không ?

i Hiện tượng quang điện

1 Thí nghiệm của Héc về hiện tượng quang điện

Chiếu ánh sáng

hồ quang vào 1 tấm kẽm ban đầu tích điện âm

Góc lệch của kim tĩnh điện

kế giảm chứng tỏ điều gì ? Chứng tỏ: tấm kẽm bị mất điện tích âm (electron)

i Hiện tượng quang điện

1 Thí nghiệm của Héc về hiện tượng quang điện

Trong thí nghiệm trên thì nguyên nhân nào làm êlectron bật khỏi tấm kẽm ?

Vậy: Khi ánh sáng hồ quang chiếu vào tấm kẽm thì các electron

bị bật khỏi tấm kẽm

Tấm kẽm tích điện dương

i Hiện tượng quang điện

1 Thí nghiệm của Hộc về hiện tượng quang điện

Chiếu ánh sáng hồ quang vào một tấm kẽm ban đầu tích điện dương

Điện tích của tấm kẽm như thế nào sau khi chiếu ánh sáng hồ

quang ? Điện tích của tấm kẽm hầu như không đổi

Vậy: Electron vẫn bị bật khỏi tấm kẽm mang điện dương

khi ánh sáng hồ quang chiếu vào

Lặp lại thí nghiệm với tấm kẽm mang điện dương thì kim tĩnh điện kế không bị thay đổi Vì sao ?

i Hiện tượng quang điện

1 Thí nghiệm của Héc về hiện tượng quang điện

Khi chiếu ánh sáng hồ quang vào tấm kẽm tích điện

dương thì electron vẫn bị bật khỏi tấm kẽm nhưng bị tấm kẽm tích điện dương hút lại ngay

Hiện tượng vừa khảo sát gọi là hiện tượng quang điện, vậy

hiện tượng quang điện là gì ?

Hiện tượng ánh sáng làm bật các electron ra khỏi mặt kim loại gọi

là hiện tượng quang điện( ngoài)

Tấm kẽm mang điện âm

+ +

- - G

Chắn chùm tia hồ quang bằng tấm thủy tinh dày

Điện tích tấm kẽm như thế nào ?

Tấm thủy tinh dày

Tấm kẽm không mất điện tích âm

Kết luận

Bức xạ tử ngoại có khả năng gây ra hiện tượng quang điện

ở kẽm, còn ánh sáng nhìn thấy thì không

Nếu chắn chùm tia hồ quang bằng tấm thủy tinh dày thì hiện tượng

 Làm thế nào để khảo sát hiện

tượng quang điện đối với một kim loại ?

 Ánh sáng kích thích là gì ?

 Giới hạn quang điện của kim loại

là gì ?

 Để gây ra hiện tượng quang điện

đối với một kim loại thì phải thoả điều kiện gì ?

II ĐỊNH LUẬT VỀ GIỚI HẠN QUANG ĐIỆN

Học sinh đọc mục II, trả lời câu hỏi

I HiỆN TƯỢNG QUANG

Định luật về giới hạn quang điện :

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

II ĐỊNH LUẬT VỀ GIỚI HẠN QUANG ĐIỆN

I HiỆN TƯỢNG QUANG

So sánh giới hạn quang điện (λ 0) của các kim loại khác nhau ?

Giới hạn quang điện của mỗi kim loại đặc trưng

riêng cho kim loại đó

III THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG

Học sinh đọc mục III.1

I HiỆN TƯỢNG QUANG

ĐiỆN

1 Giả thuyết của Plăng

1 Giả thuyết của Plăng

2 Lượng tử năng lượng

Lượng năng lượng trong giả thuyết của Plăng

gọi là lượng tử năng lượng,

kí hiệu ε ( exilon)

ε = hf (h = 6,625.10^-34J.s : hằng số Plăng)

Lượng năng lượng mà mỗi một lần nguyên

tử hay phân tử hấp thụ hay phát xạ có giá trị hoàn toàn xác định và bằng hf

( f : tần số ánh sáng; h : hằng số)

2 Lượng tử năng lượng

Năm 1905, dựa vào giả thuyết của Planck để giải thích hiện tượng quang điện, Einstein đề ra thuyết lượng tử ánh sáng

I HiỆN TƯỢNG QUANG

ĐiỆN

3 Thuyết lượng tử ánh sáng

III THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG

 Ánh sáng được tạo thành bởi các hạt gọi là phôtôn

 Với mỗi ánh sáng đơn sắc có tần số f, các phôtôn đều giống nhau, mỗi phôtôn mang năng lượng hf

 Trong chân không, phôtôn bay với tốc độ c = 3.108 m/s dọc theo tia các sáng

 Khi nguyên tử (hay phân tử) phát xạ hay hấp thụ thì chúng phát ra hay hấp thụ 1 phôtôn

3 Thuyết lượng tử ánh sáng

4 Giải thích định luật về giới hạn quang điện

bằng thuyết lượng tử

 Mỗi phôtôn khi bị hấp thụ sẽ truyền toàn bộ

năng lượng của nó cho 1 electron

 Công để “thắng” lực liên kết của electron

gọi là công thoát (A)

 Để hiện tượng quang điện xảy ra:

hf  A hay  A; Đặt    0

0

hc A

 Anhxtanh cho rằng hiện tượng quang điện xảy ra do có sự hấp thụ phôtôn của ánh sáng kích thích bởi electron trong kim loại

 Vậy để electron bứt ra khỏi kim loại thì năng lượng này phải như thế nào?

c h



III THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG

 Hiện tượng giao thoa chứng tỏ ánh sáng có

tính chất sóng; Hiện tượng quang điện chứng tỏ ánh sáng có tính chất hạt

Câu 1: Chiếu ánh sáng hồ quang lên một

tấm kẽm trung hoà điện thì tấm kẽm

Câu 2: Nội dung của thuyết lượng tử ánh sáng

**Củng cố, vận dụng

Trả lời các câu hỏi sau :

A Giải thích sự hấp thụ ánh sáng của môi trường vật chất

B Xác định ánh sáng là lưỡng tính sóng hạt

 Về nhà trả lời câu hỏi và làm các

bài tập trang 158 SGK; bài 30.1 đến 30.11 SBT

 Xem trước bài Hiện tượng quang

điện trong

** Giao nhiệm vụ về nhà

học sinh !