BÍ KÍP HỌC CHƯƠNG 6 VẬT LÝ 12

BÍ KÍP HỌC CHƯƠNG 6 VẬT LÝ 12BÍ KÍP HỌC CHƯƠNG 6 VẬT LÝ 12BÍ KÍP HỌC CHƯƠNG 6 VẬT LÝ 12BÍ KÍP HỌC CHƯƠNG 6 VẬT LÝ 12BÍ KÍP HỌC CHƯƠNG 6 VẬT LÝ 12BÍ KÍP HỌC CHƯƠNG 6 VẬT LÝ 12BÍ KÍP HỌC CHƯƠNG 6 VẬT LÝ 12BÍ KÍP HỌC CHƯƠNG 6 VẬT LÝ 12BÍ KÍP HỌC CHƯƠNG 6 VẬT LÝ 12BÍ KÍP HỌC CHƯƠNG 6 VẬT LÝ 12BÍ KÍP HỌC CHƯƠNG 6 VẬT LÝ 12

QUANG ĐIỆN NGOÀI

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

Công Thoát

o

hc A



=

Trong đó: 34

6, 625.10

h= − J s: là hằng số Plank 8

3.10 /

c= m s: tốc độc ánh sáng o: giới hạn quang điện

“Nếu chiếu đồng thời 2 bức xạ 1 và 2và cả hai bức xạ đều gây ra hiện tượng quang điện thì ta tính toán với bức xạ có bước sóng bé hơn.”

Thuyết Lượng Tử Ánh Sáng

+ Ánh sáng được tạo bởi các hạt gọi là photon + Với mỗi ánh sáng đơn sắc có tần số f , các photon đều giống nhau, mỗi photon mang năng lượng:  hf hc( )J



= =

Lưỡng Tính Sóng – Hạt của ánh sáng

Tính chất Sóng

+ Hiện tượng giao thoa + Hiện tượng nhiễu xạ + Hiện tượng tán sắc

Tính chất Hạt

+ Hiện tượng quang điện + Hiện tượng phát quang + Tính đâm xuyên, gây ion hóa chất khí

C ô n g S u ấ t B ứ c X ạ C ủ a N g u ồ n S áng

.

f

P = n 

Trong đó:

n là số photon nguồn phát ra trong 1 giây f

Động Lượng Của Photon

.

ph

h

c





Với m ph là khối lượng tương đối tính của photon

C ô n g T h ứ c A nh s tanh

2 max

1

Định Lý Động Năng

d mv t mv o q U MN q V M V N

Điện Thế Quả Cầu Cô Lập Về Điện

2

max

2

o

m v

eV

=

→ max

c

V

e

 −

=

Đ ối với quả cầu kim loại bán kính R

→ Điện tích cực đại Qmax của quả cầu

max max

Q

R

=

Với k =9.10 (9 Nm2/c2)

Cho hiệu điện thế U AK đặt vào tế bào quang điện,vận tốc electron khi đập vào Anot là :

+ Khi electron được tăng tốc:

2 2

2m v − 2m v o =eU AK

+ Khi electron bị giảm tốc:

2 2

2m v − 2m v o = −e U AK

C ường Độ Dòng Quang Điện Bão Hòa

.

q

t

Với ne là số electron bứt ra khỏi Katot trong 1 giây

Hiệu Suất Lượng Tử

.100%

e f

n H n

=

Với n e là số electron bứt ra khỏi Katot trong 1 giây;

f

n là số electron phát ra từ nguồn

Điều Kiện Để Dòng Quang Điện triệt tiêu

AK h

U U (U  h 0)

Uh gọi là hiệu điện thế hãm

Ta có

2

2

1 1

o

h

o

m v

hc U

e  

Tính khoảng cách xa nhất

mà mắt có thể quan sát được nguồn sáng :

max

d P D

n h c



6, 625.10 ; 3.10 /

h= − J s c= m s

P: là công suất nguồn phát ra bước sóng 

d: đường kính của con ngươi

n: độ nhạy của mắt (số photon ít nhất lọt vào mắt mà mắt còn phát hiện ra),

Khi Electron Bay Trong Điện Trường

+ Lực điện trường tác dụng lên electron

.

e

F =e E mà E U

d

=

+ Khi các quang electron bật ra khỏi catot chịu lực điện trường thì thu gia tốc :

e

F e E e U a

Khoảng cách s tối đa mà electron rời xa được bản cực:

2 max max

1 2

o mv

A S

 −

Tính Bán Kính Lớn Nhất Của Vòng Tròn

trên bề mặt Anot mà các electron tới đập vào:

max 2 h

AK

U

U

=

(d là khoảng cách giữa 2 bản cực)

Khi electron Quang Bay Trong Từ Trường

+ Lực Lorenxo tác dụng lên electron:

max

+ Nếu v o ⊥B thì quỹ đạo e là Đường tròn

o

m v R

e B

=

+ Nếu vo xiên 1 góc  so với B thì quỹ đạo

electron là Đường ốc với bán kính vòng ốc:

.sin

o

m v R

=

Khi electron quang điện bay theo phương ngang

trong miền có cả điện trường và từ trường: Để electron không bị lệch khỏi phương ban đầu thì

E L

E v

B

Q UANG ĐIỆN TRONG

Là hiện tượng khi chiếu ánh sáng thích hợp vào khối bán dẫn, làm giải phóng các e liên kết để cho chúng trở thành các electron dẫn đồng thời tạo ra các lỗ trống cùng tham gia vào quá trình dẫn điện

Là chất dẫn điện kém khi không bị chiếu sáng và trở thành chất dẫn điện tốt khi bị chiếu ánh sáng thích hợp

Ứng dụng

Trong Quang điện trở và Pin quang điện

Chú ý

+ Khi nói tới Quang điện trong thì luôn nghĩ tới

chất bán dẫn.

+ Khi nói tới Quang điện ngoài thì phải là kim loại.

+ Bức xạ hồng ngoại có thể gây ra hiện tượng quang điện trong ở một số chất bán dẫn

+ Trong khi đó nó không thể gây ra quang điện ngoài với bất kỳ kim loại nào

Q uang Điện Trở

Là một điện trở làm bằng chất quang dẫn Nó có cấu tạo gồm một sợi dây bằng chất quang dẫn gắn trên một đế cách điện

Ứng dụng: trong các mạch điều khiển tự động

Pin Quang Điện

Là một nguồn điện chạy bằng năng lượng ánh sáng

Nó biến đổi trực tiếp quang năng thành điện năng.

Ứng dụng: trong các máy đo ánh sáng, vệ tinh nhân tạo, máy tính bỏ túi, được lắp đặt sử dụng ở miền núi, hải đảo

Sự Phát Quang

Hiện tượng xảy ra ở một số chất có khả năng hấp thụ ánh sáng có bước sóng này để phát ra ánh sáng

có bước sóng khác Chất có khả năng phát quang gọi là chất phát quang

Hiện tượng Hóa – Phát Quang xảy ra ở con đom đóm

Hiện tượng Điện – Phát Quang xảy ra ở đèn LED

Hiện tượng phát quang Catot xảy ra ở màn hình

tivi

Sự Phát sáng ở đèn ống là sự quang – phát quang.

Chú ý: Sự phát sáng ở đèn dây tóc, ngọn nến, hồ quang điện không phải là sự quang – phát quang.

Đặc Điểm Của Hiện Tượng Phát Quang

Bước sóng của ánh sáng phát quang  ' bao giờ cũng lớn hơn bước sóng của ánh sáng kích thích  :

'

  

LAZE

Là một nguồn sáng phát ra một chùm sáng có cường

độ lớn dựa trên việc ứng dụng hiện tượng phát xạ cảm ứng.

ĐẶC ĐIỂM LAZE + Có tính đơn sắc cao

+ Là chùm sáng kết hợp (các photon trong chùm có

cùng tần số và cùng pha)

+ Là chùm sáng song song (có tính định hướng cao)

+ Có cường độ lớn

Chú ý

Tia Laze không có đặc điểm có công suất cao, hiệu suất của laze nhỏ hơn 1

Các Loại Laze + Laze rắn: Laze Rubi

→ Biến đổi Quang năng thành Quang năng

+ Laze khí: Laze He – Ne, Laze CO2

+ Laze bán dẫn: Laze Ga – Al – As

→ làm bút chỉ bảng

Ứng Dụng

+ Y học: dùng làm dao mổ trong phẫu thuật

+Thông tin liên lạc: sử dụng trong vô tuyến định vị, liên lạc vệ tinh, truyền tin bằng cáp quang

+ Công nghiệp: khoan, cắt, tôi,… chính xác các vật liệu trong công nghiệp

Mẫu Nguyên Tử Bohr Tiên đề 1 (tiên đề về trạng thái dừng) Nguyên tử chỉ tồn tại trong 1 số trạng thái có năng lượng xác định, gọi là các trạng thái dừng Khi ở trong trạng thái dừng thì nguyên tử không bức xạ cũng không hấp thụ năng lượng

Tiên đề 2

(tiên đề về sự bức xạ hoặc hấp thụ năng lượng của nguyên tử)

Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng E n sang trạng thái dừng có năng lượng E m

nhỏ hơn thì nguyên tử phát ra một photon có năng lượng đúng bằng:

Ngược lại, nếu nguyên tử đang ở trạng thái dừng có

năng lượng E m mà hấp thụ được một photon có năng lượng đúng bằng hiệu E n −E m thì nó chuyển lên trạng thái dừng có năng lượng cao E n

+ Ở những trạng thái dừng các electron trong nguyên tử chỉ chuyển động trên quỹ đạo có bán kính

hoàn toàn xác định gọi là quỹ đạo dừng

2 .

r = n r

Trong đó : 11

5, 3.10

o

r = − m gọi là bán kính bohr

Bảng Các Lớp Quỹ Đạo electron

Lớp K → n =1 : Trạng thái cơ bản

Lớp L → n=2: Trạng thái kích thích thứ 1

Lớp M →n=3: Trạng thái kích thích thứ 2

Lớp N→n=4: Trạng thái kích thích thứ 3

Lớp O→n=5: Trạng thái kích thích thứ 4

Lớp P→ n=6: Trạng thái kích thích thứ 5

Hấp thụ Bức xạ

Năng Lượng electron Trên Quỹ Đạo Dừng thứ n

2

13, 6

n

E

n

= − (eV) với *

nN

T ính Bước Sóng khi dịch chuyển giữa 2 mức năng lượng:

mn m n

hc hc

E E

Cho Bước Sóng này tính Bước Sóng Khác

31 32 21

 =  + hoặc 31 32 12

 =  −

Tần số: f31= f32+ f21 (như cộng trừ véc tơ)

Ngoài ra, ta còn có thể sử dụng công thức

2 2

1

.

N R

 =

Trong đó: RN = 1, 09.10−7m−1

Trạng thái cơ bản

(tồn tại bền vững)

Trạng thái kích thích

(chỉ tồn tại trong khoảng thời gian cỡ 10 s−8 )

Khi Electron Chuyển Mức Năng Lượng

Tìm số vạch phát ra

Cách 1: Vẽ sơ đồ năng lượng → đếm vạch

Cách 2: Số vạch được tính bằng

( 1) 2

n n

(n là mức lớp quỹ đạo bắt đầu bức xạ)

Vận tốc của electron chuyển động trên quỹ đạo dừng n:

6

2, 2.10

e n

k

v e

Tần số quay của electron:

2

2

n

n

v f r v f

r



Cường độ dòng điện phân tử do electron chuyển động trên quỹ đạo gây ra:

2

I



(vì electron chuyển động trên quỹ đạo tròn đều nên t

= T)

Quang Phổ của các bức xạ mà electron phát ra

nằm trong 3 dãy:

+ Dãy Laiman: tương ứng với các bức xạ nhảy về

lớp K, có năng lượng lớn nhất, nên toàn bộ bước

sóng thuộc vùng tia tử ngoại.

+ Dãy Banme: tương ứng với các bức xạ nhảy về

lớp L, có năng lượng trung bình, nên phát ra 4 vạch

nằm trong vùng ánh sáng nhìn thấy là: Đỏ, Lam,

Chàm, Tím và một phần nằm trong vùng tia tử ngoại.

+ Dãy Pasen: tương ứng với các bức xạ nhảy về lớp

M, có năng lượng nhỏ, nên bước sóng mà các bức xạ

phát ra nằm trong vùng tia hồng ngoại.

Điều Kiện để xảy a hiện tượng quang điện

o

 

:bước sóng của ánh sáng chiếu tới

o

 :giới hạn quang điện

+ Photon chỉ tồn tại trong trạng thái chuyển động

Trong chân không photon bay với tốc độ

8 3.10 /

c= m sdọc 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 photon

+ Năng lượng của mỗi photon rất nhỏ Một chùm

sáng dù yếu cũng chứa rất nhiều photon do rất nhiều nguyên tử, phân tử phát ra.Vì vậy ra nhìn thấy chùm sáng là liên tục

+ Khi ánh sáng truyền đi, các lượng tử không bị

thay đổi, không phụ thuộc vào khoảng cách tới

nguồn sáng

Vật lí 12 – FlashCard

Chủ Đề 06

LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG

THẺ HỌC VẬT LÝ 12 LẦN ĐẦU ĐƯỢC PHÁT HÀNH Chịu trách nhiệm nội dung: VŨ MẠNH HIẾU

Biên tập sản xuất: VŨ MẠNH HIẾU Trình bày bìa: VŨ MẠNH HIẾU

Chuyên Gia Luyện Thi Vật Lý Hàng Đầu Hà Nội

SĐT: 0981 332 584 – 0983 901 087