Bài giảng môn Vật lý Lớp 12 - Chương VII: Lượng tử ánh sáng - Tiết 73, Bài 43: Hiện tượng quang điện ngoài. Các định luật quang điện

Tiết 73 – Bài 43:HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN NGOÀI. CÁC ĐỊNH LUẬT QUANG ĐIỆN.Giáo viên giảng dạy: Trương Chí HiềnTrường THPT Đông Hà – Quảng Trị.Chương VII:	LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG1. Hiện tượng quang điện ngoàieeAPHT a. Sơ đồ thí nghiệm+ H đèn hồ quang điện.+ T tấm thuỷ tinh không màu.+ P tấm kẽm.+ A điện nghiệm.Tiết 73 – Bài 43: HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN NGOÀI. CÁC ĐỊNH LUẬT QUANG ĐIỆN.1. Hiện tượng quang điện ngoàieeAPHTTiết 73 – Bài 43: HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN NGOÀI. CÁC ĐỊNH LUẬT QUANG ĐIỆN.b. Kết quả thí nghiệm+ Khi tấm kẽm tích điện âm được chiếu sáng thì tấm kẽm mất điện tích âm.+ Chắn ánh sáng bằng tấm thuỷ tinh thì tấm kẽm giữ nguyên điện tích.+ Hiện tượng cũng xảy ra với các kim loại khác.1. Hiện tượng quang điện ngoàieeAPHTTiết 73 – Bài 43: HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN NGOÀI. CÁC ĐỊNH LUẬT QUANG ĐIỆN.c. Kết luận:Hiện tượng ánh sáng làm bật các êlectron bứt ra khỏi bề mặt kim loại gọi là hiện tượng quang điện ngoài, thường gọi là hiện tượng quang điện. Êlectron bật ra gọi là quang êlectron hay còn gọi là êlectron quang điện.2. Thí nghiệm khảo sát định lượng hiện tượng quang điệnTiết 73 – Bài 43: HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN NGOÀI. CÁC ĐỊNH LUẬT QUANG ĐIỆN.a. Sơ đồ thí nghiệm T là bình thạch anh chân không. Anốt A là vòng dây kim loại. Catốt K chỏm cầu bằng kim loại cần khảo sát. G là micrôampe kế và V là vôn kế. Kính lọc sắc F và nguồn sáng Đ giàu tia tử ngoại. Bộ nguồn + biến trở con chạy dùng để thay đổi dấu và độ lớn hiệu điện thế đặt vào A – K.Ánh sáng đơn sắcKATGVĐ2. Thí nghiệm khảo sát định lượng hiện tượng quang điệnTiết 73 – Bài 43: HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN NGOÀI. CÁC ĐỊNH LUẬT QUANG ĐIỆN.b. Kết quả thí nghiệm và nhận xét* Điều chỉnh UAK ở giá trị không âm và cố định giá trị, thay đổi bước sóng  của ánh sáng chiếu bằng cách thay đổi kính lọc sắc thì nhận thấy trong mạch xuất hiện dòng điện khi bước sóng của ánh sáng chiếu phải nhỏ hơn bước sóng giới hạn 0 nào đó.+ 0 gọi là giới hạn quang điện của kim loại dùng làm catốt cần nghiên cứu.+ Dòng điện xuất hiện trong mạch gọi là dòng quang điện. 2. Thí nghiệm khảo sát định lượng hiện tượng quang điệnTiết 73 – Bài 43: HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN NGOÀI. CÁC ĐỊNH LUẬT QUANG ĐIỆN.b. Kết quả thí nghiệm và nhận xétIbhPUhU10IUAK+ Khi UAK tăng đến U1 thì dòng điện không tăng nữa và đạt giá trị bão hoà Ibh gọi là cường độ dòng quang điện bão hoà. Ibh tăng khi cường độ ánh sáng chiếu tăng. + Khi UAK = 0 thì trong mạch vẫn có dòng điện các êlectron bức ra đã có tốc độ đầu v0.2. Thí nghiệm khảo sát định lượng hiện tượng quang điệnTiết 73 – Bài 43: HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN NGOÀI. CÁC ĐỊNH LUẬT QUANG ĐIỆN.b. Kết quả thí nghiệm và nhận xétIbhPUhU10IUAK+ Khi UAK giảm đến UAK = - Uh thì dòng quang điện mới triệt tiêu. Giá trị UAK = - Uh gọi là hiệu điện thế hãm. + Theo định lý động năng suy ra2. Thí nghiệm khảo sát định lượng hiện tượng quang điệnTiết 73 – Bài 43: HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN NGOÀI. CÁC ĐỊNH LUẬT QUANG ĐIỆN.b. Kết quả thí nghiệm và nhận xétIbh1P1UhU10IUAK+ Với một bức xạ đơn sắc, Ibh lớn khi cường độ bức xạ chiếu vào Catốt mạnh. Ibh2P2>P1+ Với các bức xạ đơn sắc khác nhau thì Ibh phụ thuộc bản chất kim loại làm Catốt.3. Các định luật quang điệnTiết 73 – Bài 43: HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN NGOÀI. CÁC ĐỊNH LUẬT QUANG ĐIỆN.a. Định luật quang điện thứ nhất (hay định luật về giới hạn quang điện)Hiện tượng quang điện chỉ xảy ra khi ánh sáng kích thích chiếu vào kim loại có bước sóng nhỏ hơn hoặc bằng bước sóng 0. 0 được gọi là giới hạn quang điện của kim loại đó. 0 3. Các định luật quang điệnTiết 73 – Bài 43: HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN NGOÀI. CÁC ĐỊNH LUẬT QUANG ĐIỆN.b. Định luật quang điện thứ hai (hay định luật về cường độ dòng quang điện bão hoà) Đối với ánh sáng thích hợp (có  0) cường độ dòng quang điện bão hòa tỉ lệ thuận với cường độ của chùm sáng kích thích . 3. Các định luật quang điệnTiết 73 – Bài 43: HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN NGOÀI. CÁC ĐỊNH LUẬT QUANG ĐIỆN.c. Định luật quang điện thứ ba (hay định luật về động năng cực đại của quang êlectron)Động năng ban đầu cực đại của quang êlectron không phụ thuộc vào cường độ của chùm sáng kích thích, mà chỉ phụ thuộc bước sóng của ánh sáng kích thích và bản chất kim loại.CỦNG CỐ BÀI HỌCCâu 1: Lần lượt chiếu hai bức xạ có bước sóng 1 = 0,75 m và 2 = 0,25 m vào một tấm kẽm có giới hạn quang điện o = 0,35 m, hiện tượng quang điện	A. xảy ra chỉ với bức xạ 2.	B. xảy ra chỉ với bức xạ 1.	C. xảy ra với cả hai bức xạ.	D. không xảy ra cả hai bức xạ.CỦNG CỐ BÀI HỌCCâu 2: Trong thí nghiệm với tế bào quang điện, cường độ dòng quang điện bão hoà đo được là 16 A. Số êlectron đến anốt trong 1 giờ có giá trị	A. 3,6.1017.	B. 1014.	C. 1013.	D. 3,623.CỦNG CỐ BÀI HỌCCâu 3: Hiện tượng các electron bị bật ra khỏi bề mặt kim loại khi có ánh sáng thích hợp chiếu vào gọi là hiện tượng 	A. quang điện ngoài.	B. bức xạ electron.	C. quang điện trong.	D. quang dẫn.