Bài giảng Vật Lý 12. Bài 30 Hiện tượng điện quang ngoài

Tiết 51. Bài 30 :

Có thể cho các êlectron bật ra khỏi một tấm kim loại bằng
cách nung nóng nó ( hiện tượng phát xạ nhiệt êlectron) hoặc
dùng các ion để bắn phá nó. Còn có cách nào khác làm cho
các êlectron bật ra khỏi mặt một tấm kim loại không?
Tìm hiểu thí nghiệm của Héc thực hiện vào năm 1887
Tiết 51. Bài 30. Hiện tượng quang điện. Thuyết lượng tử ánh sáng
I.Hiện tượng quang điện
1. Thí nghiệm của Hécvề hiện tượng quang điện
a. Dụng cụ TN:

V
Zn
L
1- Thí nghieäm cuûa Heùc
1. Đèn hồ quang ( L)
2. Tĩnh điện kế
3. Tấm kẽm tích điện
a. Dụng cụ TN:
Tiết 51. Bài 30. Hiện tượng quang điện. Thuyết lượng tử ánh sáng
I.Hiện tượng quang điện

Chiếu chùm tia hồ quang vào tấm Zn tích điện âm.
Zn
L
0
b.Thí nghiệm:
Góc lệch kim điện kế giảm >> Chứng tỏ điều gì?
Ánh sáng hồ quang đã làm các êlectron bị bật khỏi tấm kẽm .

Khơng những với Zn mà còn xảy ra với nhiều kim
loại khác.

* Chiếu chùm tia hồ quang vào tấm Zn tích điện dương.
>> Không có hiện tượng gì xảy ra.
>> Tại sao?
Zn
L
Hiện tượng vẫn xảy ra, nhưng e bị bật ra bị tấm
Zn hút lại ngay >> điện tích tấm Zn khơng bị thay
đổi

1. Thí nghiệm của Hécvề hiện tượng quang điện
a. Dụng cụ TN:
Tiết 51. Bài 30. Hiện tượng quang điện. Thuyết lượng tử ánh sáng
I.Hiện tượng quang điện
b. KL:
Ánh sáng hồ quang đã làm các êlectron bị bật khỏi tấm kẽm .
Vậy hiện tượng quang điện là gì?
2. Định nghĩa
Hiện tượng ánh sáng làm bật các êlectron ra khỏi mặt kim loại gọi
là hiện tượng quang điện ( ngồi).
* Dùng tấm thuỷ tinh trong suốt G chắn chùm tia h quang.ồ

V
Zn
GL
* Dùng tấm thuỷ tinh trong suốt G chắn chùm tia h quang.ồ
>>Không có hiện tượng gì xẩy ra.

1. Thí nghiệm của Hécvề hiện tượng quang điện
a. Dụng cụ TN:
Tiết 51. Bài 30. Hiện tượng quang điện. Thuyết lượng tử ánh sáng
I.Hiện tượng quang điện
b. KL:
Ánh sáng hồ quang đã làm các êlectron bị bật khỏi tấm kẽm .
2. Định nghĩa
Hiện tượng ánh sáng làm bật các êlectron ra khỏi mặt kim loại gọi
là hiện tượng quang điện ( ngồi).
* Dùng tấm thuỷ tinh trong suốt G chắn chùm tia h quang.ồ
Khơng có hiện tượng gì xảy ra
Vì thủy tinh hấp thụ mạnh các tia tử ngoại, nên hiện tượng trên chứng tỏ
rằng bức xạ tử ngoại có khả năng gây ra hiện tượng quang điện ở Zn,
còn ánh sáng nhìn thấy được thì khơng.
II. Định luật về giới hạn quang điện
a. Thí nghiệm

a. Thí nghiệm
Chiếu vào catốt các ánh sáng có bước sóng khác nhau:
Nhận xét các hiện tượng xẩy ra?
V
mA
- nh sáng tím.
- nh sáng cam
- nh sáng đỏ
*Chiếu ánh sáng thích hợp vào K thì
trong tế bào quang điện sẽ có dòng
quang điện từ A => K
K
A

F
L

1. Thí nghiệm của Hécvề hiện tượng quang điện
a. Dụng cụ TN:
Tiết 51. Bài 30. Hiện tượng quang điện. Thuyết lượng tử ánh sáng
I.Hiện tượng quang điện
b. KL:
Ánh sáng hồ quang đã làm các êlectron bị bật khỏi tấm kẽm .
2. Định nghĩa
Hiện tượng ánh sáng làm bật các êlectron ra khỏi mặt kim loại gọi
là hiện tượng quang điện ( ngồi).
II. Định luật về giới hạn quang điện
a. Thí nghiệm
b. Nội dung:
•
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 hiện tượng quang điện.
λ ≤ λ
0

Ch tấ B cạ Đ nồ
g
Kẽ
m
Nhôm
Canx

i
Natri Kali Xesi
λ0
0,26 0,30 0,35 0,36 0,75 0,50 0,55 0,66
•
Giới hạn quang điện λ
0
của một số kim loại

III. THUYẾT LƯNG TỬ ÁNH SÁNG
1. Giả thuyết Plăng
Lượng năng lượng mà mỗi lần một nguyên tử hay phân tử hấp thụ
hay phát xạ có giá trò hoàn toàn xác đònh và bằng hf; trong đó f là tần
số của ánh sáng bò hấp thụ hay được phát ra, còn h là một hằng số.
2.
Lượng tử năng lượng
Lượng tử năng lượng
Công thức
Js10.625,6h
hf
34−
=
=ε
Tiết 51. Bài 30. Hiện tượng quang điện. Thuyết lượng tử ánh sáng
h: Gọi là hằng số Plăng

3. Thuyết lượng tử ánh sáng:
a) Ánh sáng được tạo thành bởi các hạt gọi là phôtôn
d) Mỗi lần một nguyên tử hay phân tử phát xạ hoăc hấp thụ ánh
sáng thì chúng phát ra hay hấp thụ một phôtôn

b) Với mỗi ánh sáng đơn sắc có tần số f các phôtôn đều giống
nhau , mỗi phôtôn mang năng lượng bằng hf.
Phôtôn chỉ tồn tại trong trạng thái chuyển động không đứng
yên
c) Trong chân không, phôtôn bay với tốc độ c = 3. m/s dọc
theo tia sáng.
8
10
Tiết 51. Bài 30. Hiện tượng quang điện. Thuyết lượng tử ánh sáng
I. Hiện tượng quang điện
II. Định luật về giới hạn quang điện
III. Thuyết lượng tử ánh sáng

4. Giải thích các đònh luật quang điện bằng thuyết
lượng tử.
+ Coi chùm ánh sáng là chùm hạt, mỗi hạt là một
phôtôn, mỗi phôtôn ứng với một lượng tử ánh sáng.
+ Mỗi phôtôn bò hấp thụ truyền toàn bộ năng lượng cho
electrôn.
* Đối với các e
-
nằm ngay trên bề mặt kim loại thì năng
lượng này dùng vào 2 việc:
+ Cung cấp cho e
-
công thoát A.
+ Cung cấp cho e
-
đó một
omax

đ
W

•
Ta có:
hf ≥ A hay h.c/ λ ≥ A
•
Từ đó suy ra λ ≤ hc/A
•
Đặt λ
0
= h.c/A (2)
•
Ta có: λ ≤ λ
0
(3)

∀
λ
0
là giới hạn quang điện của kim loại.
Như vậy, muốn cho hiện tượng quang điện xảy
ra thì năng lượng của phôtôn ánh sáng kích
thích phải lớn hơn hoặc bằng công thoát
4. Giải thích các đònh luật quang điện bằng thuyết
lượng tử.

4) Lưỡng tính sóng hạt của ánh sáng.
λ ngắn
ÁNH SÁNG CÓ LƯỢNG TÍNH SÓNG HẠT

Tính chất sóng Tính chất hạt
Hiện
tượng
giao
thoa
Hiện
tượng
tán
sắc
Khả
năng
đâm
xuyên
Tác
dụng
quang
điện
Tác
dụng
ion
hoá
Tác
dụng
phát
quang
λ dài

1. Thí nghiệm của Hécvề hiện tượng quang điện
CỦNG CỐ : Tiết 51. Bài 30. Hiện tượng quang điện. Thuyết lượng tử ánh sáng
I.Hiện tượng quang điện

2. Định nghĩa
Hiện tượng ánh sáng làm bật các êlectron ra khỏi mặt kim loại gọi là hiện
tượng quang điện ( ngồi).
II. 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 hiện tượng quang điện.
3. Thuyết lượng tử ánh sáng:
III. Thuyết lượng tử ánh sáng
4.
Giải thích các đònh luật quang điện bằng thuyết lượng tử
Giải thích các đònh luật quang điện bằng thuyết lượng tử.
∀
λ
0
= h.c/A (2)
λ ≤ λ
0
(3)
2.
Lượng tử năng lượng
Lượng tử năng lượng
Công thức
h: Gọi là hằng số Plăng
Js10.625,6h
hf
34−

=
=ε
(1)