Bài 30 HIỆN TƯỢNG QUANG điện THUYẾT LƯỢNG tử ÁNH SÁNG

HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN.
THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
Bài 30

I. MỤC TIÊU BÀI HỌC
- Trình bày được thí nghiệm Héc về hiện tượng quang điện và nêu được hiện tượng quang
điện là gì?
- - - Phát biểu được định luật về giới hạn quang điện.
- Nêu được nội dung cơ bản của thuyết lượng tử ánh sáng
- Nêu được ánh sáng có lưỡng tính sóng hạt
II. PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC
- Bộ thí nghiệm biễu diễn hiện tượng quang điện
III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
1. Kiểm tra bài cũ
2. Bài mới
Hoạt động 1: Tìm hiểu hiện tượng quang điện
Hoạt động của GV
Hoạt động của hs
Nội dung
- Minh hoạ thí nghiệm của Héc (1887)
Zn
-


- Tấm kẽm mất bớt điện
tích âm → các êlectron bị
bật khỏi tấm Zn.
- Góc lệch tĩnh điện kế
giảm → chứng tỏ điều gì?
- Không những với Zn mà
còn xảy ra với nhiều kim

loại khác.
- Nếu làm thí nghiệm với
tấm Zn tích điện dương →
kim tĩnh điện kế sẽ không
bị thay đổi → Tại sao?
→ Hiện tượng quang điện
là hiện tượng như thế nào?
- Nếu trên đường đi của
ánh sáng hồ quang đặt một
tấm thuỷ tinh dày → hiện
tượng không xảy ra →
chứng tỏ điều gì?

I. Hiện tượng quang điện
1. Thí nghiệm của Héc về
hiện tượng quang điện
- Chiếu ánh sáng hồ quang
vào tấm kẽm tích điện âm
làm bật êlectron khỏi mặt
tấm kẽm.

- Hiện tượng vẫn xảy ra,
nhưng e bị bật ra bị tấm Zn
hút lại ngay → điện tích
tấm Zn không bị thay đổi.

- HS trao đổi để trả lời.

- Thuỷ tinh hấp thụ rất
mạnh tia tử ngoại → còn

lại ánh sáng nhìn thấy→ tia
tử ngoại có khả năng gây ra
hiện tượng quang điện ở
kẽm. Còn ánh sáng nhìn
thấy được thì không.

2. Định nghĩa
- Hiện tượng ánh sáng làm
bật các êlectron ra khỏi mặt
kim loại gọi là hiện tượng
quang điện (ngoài).

3. Nếu chắn chùm sáng hồ
quang bằng một tấm thuỷ
tinh dày thì hiện tượng trên
không xảy ra → bức xạ tử
ngoại có khả năng gây ra
hiện tượng quang điện ở
kẽm.
Hoạt động 2: Tìm hiểu định luật về giới hạn quang điện
- Thông báo thí nghiệm khi
- Ghi nhận kết quả thí
II. Định luật về giới hạn quang điện
lọc lấy một ánh sáng đơn sắc nghiệm và từ đó ghi nhận
- Định luật: Đối với mỗi kim loại, ánh
rồi chiếu vào mặt tấm kim
định luật về giới hạn quang
sáng kích thích phải có bước sóng λ ngắn
loại. Ta thấy với mỗi kim
điện.

hơn hay bằng giới hạn quang điện λ0 của
loại, ánh sáng chiếu vào nó
kim loại đó, mới gây ra được hiện tượng
(ánh sáng kích thích) phải
quang điện.
thoả mãn λ ≤ λ0 thì hiện
tượng mới xảy ra.
- Giới hạn quang điện của mỗi kim loại là
- HS được dẫn dắt để tìm
- Khi sóng điện tích lan
đặc trưng riêng cho kim loại đó.
hiểu vì sao thuyết sóng điện
truyền đến kim loại thì điện
từ về ánh sáng không giải
trường trong sóng sẽ làm
thích được.
cho êlectron trong kim loại
dao động. Nếu E lớn (cường
- Thuyết sóng điện từ về ánh sáng không
độ ánh sáng kích thích đủ
giải thích được mà chỉ có thể giải thích
mạnh) → êlectron bị bật ra,
được bằng thuyết lượng tử.


bất kể sóng điện từ có λ bao
nhiêu.
Hoạt động 3: Tìm hiểu thuyết lượng tử ánh sáng
- Khi nghiên cứu bằng thực - HS ghi nhận những khó III. Thuyết lượng tử ánh sáng
nghiệm quang phổ của khăn khi giải thích các kết 1. Giả thuyết Plăng

nguồn sáng → kết quả thu quả nghiên cứu thực nghiệm - Lượng năng lượng mà mỗi lần một
nguyên tử hay phân tử hấp thụ hay phát xạ
được không thể giải thích → đi đến giả thuyết Plăng.
có giá trị hoàn toàn xác định và hằng hf;
bằng các lí thuyết cổ điển →
trong đó f là tần số của ánh sáng bị hấp
Plăng cho rằng vấn đề mấu
thụ hay phát ra; còn h là một hằng số.
chốt nằm ở quan niệm không
2. Lượng tử năng lượng
đúng về sự trao đổi năng
ε = hf
lượng giữa các nguyên tử và
phân tử.
h gọi là hằng số Plăng:
- Giả thuyết của Plăng được - HS ghi nhận tính đúng đắn h = 6,625.10-34J.s
thực nghiệm xác nhận là của giả thuyết.
3. Thuyết lượng tử ánh sáng
đúng.
a. Ánh sáng được tạo thành bởi các hạt
- Lượng năng lượng mà mỗi
gọi là phôtôn.
lần một nguyên tử hay phân
b. Với mỗi ánh sáng đơn sắc có tần số f,
tử hấp thụ hay phát xạ gọi là
các phôtôn đều giống nhau, mỗi phôtôn
lượng tử năng lượng (ε)
mang năng lượng bằng hf.
HS
đọc

Sgk
và
nêu
các
nội
- Y/c HS đọc Sgk từ đó nêu
c. Phôtôn bay với tốc độ c = 3.10 8m/s dọc
những nội dung của thuyết dung của thuyết lượng tử.
theo các tia sáng.
lượng tử.
d. Mỗi lần một nguyên tử hay phân tử
- Dựa trên giả thuyết của
phát xạ hay hấp thụ ánh sáng thì chúng
Plăng để giải thích các định
phát ra hay hấp thụ một phôtôn.
luật quang điện, Anh-xtah đã
4. Giải thích định luật về giới hạn quang
đề ra thuyết lượng tử ánh
điện bằng thuyết lượng tử ánh sáng
sáng hay thuyết phôtôn.
- Mỗi phôtôn khi bị hấp thụ sẽ truyền toàn
- Phôtôn chỉ tồn tại trong
bộ năng lượng của nó cho 1 êlectron.
trạng thái chuyển động.
- Công để “thắng” lực liên kết gọi là công
Không có phôtôn đứng yên.
thoát (A).
- Anh-xtanh cho rằng hiện
- Để hiện tượng quang điện xảy ra:
tượng quang điện xảy ra do

c
h ≥A
có sự hấp thụ phôtôn của
hf ≥ A hay λ
ánh sáng kích thích bởi
hc
- HS ghi nhận giải thích từ
êlectron trong kim loại.
λ≤
đó tìm được λ ≤ λ0.
A,
→
- Để êlectron bức ra khỏi
hc
λ0 =
kim loại thì năng lượng này
A → λ ≤ λ0.
Đặt
phải như thế nào?
- Phải lớn hơn hoặc bằng
công thoát.


Hoạt động 4 : Tìm hiểu về lưỡng tính sóng - hạt của ánh sáng
- Trong hiện tượng giao
- Ánh sáng thể hiện tính chất IV. Lưỡng tính sóng - hạt của ánh sáng
thoa, phản xạ, khúc xạ … → sóng.
ánh sáng thể hiện tích chất
- Ánh sáng có lưỡng tính sóng - hạt.
gì?

- Không, trong hiện tượng
- Liệu rằng ánh sáng chỉ có
quang điện ánh sáng thể hiện
tính chất sóng?
- Lưu ý: Dù tính chất nào của chất hạt.
ánh sáng thể hiện ra thì ánh
sáng vẫn có bản chất là sóng
điện từ.
IV. CỦNG CỐ VÀ BTVN
1. Củng cố
1. Phát biểu nào sau đây nói về tính chất sóng hạt không đúng?
A. Hiện tượng giao thoa án sáng thể hiện tính chất sóng
B. Hiện tượng quang điện ánh sáng thể hiện tính chất hạt
C. Sóng điện từ có bước sóng càng ngắn càng thể hiện tính chất sóng.
D. Sóng điện từ có bước sóng càng dài thể hiện tính chất sóng rõ hơn tính chất hạt
2. Phát biểu nào sau đây không đúng?
A. Giả thuyết sóng ánh sáng không giải thích được các định luật quang điện.
B. Ánh sáng có bản chất là sóng điện từ.
C. Ánh sáng có tính chất hạt, mỗi hạt là một photon.
D. Ánh sáng có thể gây ra hiện tượng quang điện đối với mọi kim loại.
2. BTVN
- Làm tất cả các bài tập trong SGK trang 158 và SBT