Bài giảng môn Vật lý Khối 12 - Chương VI: Lượng tử ánh sáng - Bài 30: Hiện tượng quang điện. Thuyết lượng tử ánh sáng

Bài 30: HiỆN TƯỢNG QUANG ĐiỆNTHUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNGChương VI: LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG1. Thí nghiệm của Héc về hiện tượng quang điệnI. HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆNa.Dụng cụ:- Tấm kẽm tích điện âm- Tĩnh điện kế- Ánh sáng hồ quangCH1: Nêu các dụng cụ có trong thí nghiệm HécCH2:Trong ánh sáng hồ quang có những thành phần bức xạ nào ?- Tấm thủy tinhVZnLa. Dụng cụ :I. HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN1. Thí nghiệm của Héc về hiện tượng quang điệnZnL0b.Thí nghiệm:a. Dụng cụ :I. HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN1. Thí nghiệm của Héc về hiện tượng quang điệnÁnh sáng hồ quang đã làm các êlectron bị bật khỏi tấm kẽm Hiện tượng ánh sáng làm bật các êlectron ra khỏi mặt kim loại gọi là hiện tượng quang điện 2. Định nghĩaI. HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN1. Thí nghiệm của Héc về hiện tượng quang điện- Thí nghiệm- Kết quảCH3: Thế nào là hiện tượng quang điệnCH4: Ánh sáng nào gây ra hiện tượng quang điện trong thí nghiệm trên?CH5: Nếu chắn chùm ánh sáng hồ quang bằng tấm thuỷ tinh thì tượng quang điện có xảy ra không? Vì saoVZnGLCH6: Vậy có phải hiện tượng quang điện đều xảy ra với mọi ánh sáng kích thích?CH7: Điều kiện để có hiện tượng quang điện?≤ 0 II. ĐỊNH LUẬT VỀ GIỚI HẠN QUANG ĐIỆNĐối với mỗi kim loại, ánh sáng kích thích phải có bước sóng  ngắn hơn hay bằng giới hạn quang điện 0 của kim loại đó, mới gây ra được hiện tượng quang điện.Giới hạn quang điện 0 phụ thuộc vào bản chất của kim loạiIII. THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG1. Giả thuyết PlăngLượng năng lượng mà mỗi lần một nguyên tử hay phân tử hấp thụ hay phát xạ có giá trị hoàn toàn xác định : = hf = hc/λ: gọi là lượng tử năng lượng. h = 6,625.10-34J.s: hằng số PlăngIII. THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG2. 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 bằng hf. - Phôtôn bay với tốc độ c = 3.108m/s dọc theo các tia sáng. - Mỗi lần một nguyên tử hay phân tử phát xạ hay hấp thụ ánh sáng thì chúng phát ra hay hấp thụ một phôtôn.Chú ý: Phôtôn luôn tồn tại trong trạng thái chuyển độngIII. THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG3. Giải thích định luật về giới hạn quang điện bằng thuyết lượng tử ánh sáng- Khi chiếu ánh sáng kích thích tới bề mặt kim loại, sẽ có sự hấp thu trọn vẹn từng phôtôn. Mỗi phôtôn khi bị hấp thụ sẽ truyền toàn bộ năng lượng của nó cho 1 êlectron.- Công để “thắng” lực liên kết gọi là công thoát (A).- Để hiện tượng quang điện xảy ra: ≤ 0 Với 0 = h.c/A CH 9:Vậy bản chất của ánh sáng là gì?( có tính chất nào)? Ánh sáng có tính chất lưỡng tính sóng - hạt. ngắnÁNH SÁNG CÓ LƯỠNG TÍNH SÓNG – HẠTTính chất sóngTính chất hạtHiện tượng giao thoaHiện tượng nhiễu xạ Khả năng đâm xuyênHiện tượng quang điệnTác dụng ion hóa Tác dụng phátquang  dàiIV. LƯỠNG TÍNH SÓNG – HẠT CỦA ÁNH SÁNGCâu 1. Theo quan điểm của thuyết lượng tử ánh sáng, phát biểu nào sau đây là sai ?A. Khi ánh sáng truyền đi xa, năng lượng của phôtôn giảm dần.B. Phôtôn chỉ tồn tại trong trạng thái chuyển động.C. Các phôtôn của cùng một ánh sáng đơn sắc đều mang năng lượng như nhau.D. Ánh sáng được tạo thành bởi các hạt gọi là phôtôn.Củng cốCâu 2. Trong trường hợp nào dưới đây có thể xảy ra hiện tượng quang điện ? Ánh sáng Mặt Trời chiếu vàoA. mặt nước biển.	B. lá cây.	C. mái ngói.	D. tấm kim loại không sơn.Củng cốCâu 3. Giới hạn quang điện của một kim loại phụ thuộc vào	A. diện tích bề mặt của khối kim loại.	B. nhiệt độ của khối kim loại.C. thể tích của khối kim loại.	D. bản chất của kim loại.Củng cốCủng cốCâu 4. Giới hạn quang điện của một kim loại là 0,55 µm. Công thoát của electron ra khỏi kim loại đó làA. 3,25 eV.	B. 2,26 eV.	C. 2,56 eV.	D. 3,02 eV.Củng cốCâu 5. Giới hạn quang điện của nhôm là 0,36 µm. Chiếu bức xạ có bước sóng nào dưới đây vào bề mặt tấm nhôm thì gây ra hiện tượng quang điện ?A. 0,50 µm. 	B. 0,25 µm.	 	C. 0,40 µm.	D. 0,45 µm.Củng cốCâu 6. Năng lượng phôtôn của ánh sáng màu lục là 2 eV. Bước của ánh sáng màu lục làA. 0,44 µm. 	B. 0,54 µm.	C. 0,58 µm.	D. 0,62 µm.