Bài giảng Vật Lý 12. Bài 37 Phóng xa

BÀI 30:
HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN-
THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
CHƯƠNG VI:
LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
CHƯƠNG VI:
LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
Các phần học

I. Hiện tượng quang điện

II. Định luật về giới hạn quang điện

III. Thuyết lượng tử ánh sáng

IV. Lưỡng tính sóng - hạt của ánh sáng
I. Hiện tượng quang điện
1. Thí nghiệm của Héc về
hiện tượng quang điện
Heinrich Hertz (1857- 1894)
Dụng cụ thí nghiệm
-
Đèn hồ quang
- Tĩnh điện kế có gắn tấm kẽm tích
điện âm
+
-
+
-
+
-

Zn
- - - - - - - - -
- - - - - - - - -
Thí nghiệm của Hec về
hiện tượng quang điện
Tĩnh điện kế
Tĩnh điện kế














Bức xạ kích thích có bước
sóng thích hợp
Kim loại
ĐỊNH NGHĨA: hiện tượng quang điện (ngoài) là hiện tượng
ánh sáng làm bật các electron ra khỏi bề mặt kim loại.

Nếu chắn chùm ánh sáng hồ quang bằng
một tấm thủy tinh dày thì hiện tượng quang
điện không xảy ra, vì thủy tinh hấp thụ mạnh

các tia tử ngoại.

Hiện tượng trên chứng tỏ bức xạ tử ngoại có
thể gây ra hiện tượng quang điện ở kẽm còn
ánh sáng nhìn thấy thì không.
II. Định luật về giới hạn quang điện
1/ NỘI DUNG:
ĐỐI VỚI MỖI KIM LỌAI, ÁNH SÁNG KÍCH
THÍCH PHẢI CÓ BƯỚC SÓNG
λ
NGẮN HƠN
HAY BẰNG GIỚI HẠN QUANG ĐIỆN
λ
0
CỦA
KIM LỌAI ĐÓ, MỚI GÂY RA HIỆN TƯỢNG
QUANG ĐIỆN.
Chú ý: Giới hạn quang điện của mỗi kim loại là đặc trưng riêng của
kim loại đó
λ ≤ λ
0
λ là bước sóng ánh sáng (bức xạ) kích thích.
λ
0
là giới hạn quang điện của kim loại đang xét
2/ ĐIỀU KIỆN ĐỂ CÓ HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN
CHẤT
B cạ
ngĐồ
K mẽ nhôm Canxi Natri Kali Xesi

λ
0

(μm)
0,26 0,30 0,35 0,36 0,75 0,50 0,55 0,66
Bảng 30.1: Giới hạn quang điện của một số kim loại
III. Thuyết lượng tử ánh sáng
1. Giả thuyết Plăng(1900)
Max Planck (1858- 1947)
Nội dung:
LƯỢNG NĂNG LƯỢNG MÀ
MỖI LẦN MỘT NGUYÊN TỬ
HAY PHÂN TỬ HẤP THỤ HAY
PHÁT XẠ CÓ GIÁ TRỊ HÒAN
TÒAN XÁC ĐỊNH VÀ BẰNG hf
h: hằng số
f: tần số của ánh sáng bị hấp
thụ hay phát ra(Hz)
λ
ε
ch
fh
.
. ==
2. Lượng tử năng lượng
h = 6,625.10
-34
(Js): hằng số Plăng
f: tần số ánh sáng đơn sắc (Hz).
λ: Bước sóng ánh sáng đơn sắc (m)

3. Thuyết lượng tử ánh sáng của Anh-xtanh (1905)
a) Ánh sáng được tạo thành bởi các
hạt gọi là các phôtôn (photon)
b) Với mỗi ánh sáng đơn sắc có tần số f,
các phôtôn đều giống nhau, mỗi phôtôn
mang năng lượng bằng hf
c) Trong chân không, phôtôn bay với
tốc độ c = 3.10
8
m/s dọc theo các tia
sáng
d) Mỗi lần nguyên tử hay phân tử phát xạ hoặc hấp thụ ánh
sáng thì chúng phát ra hay hấp thụ một phôtôn
Phôtôn chỉ tồn tại trong trạng thái chuyển động, không có
photon đứng yên
Albert Einstein (1879- 1955)
4. Giải thích định luật về giới hạn quanh điện
bằng thuyết lượng tử ánh sáng

⇒ ≥
c
h A
λ
hc
A
λ
⇒ ≤
0
hc
A

λ
=
0
λ λ
≤
Đặt Ta có
≥
hf A
λ
0
là giới hạn quang điện của kim loại đang xét
IV. Lưỡng tính sóng - hạt của ánh sáng
Hiện tượng giao thoa chứng tỏ ánh sáng có tính chất
sóng, hiện tượng quang điện lại chứng tỏ ánh sáng
có tính chất hạt
=>Ánh sáng vừa có tính chất sóng vừa có tính chất
hạt hay lưỡng tính sóng-hạt
Chú ý: Dù ánh sáng thể hiện tính chất nào thì ánh
sáng vẫn có bản chất điện từ
HẾT