Bài giảng bài hiện tượng quang điện thuyết lượng tử ánh sáng vật lý 12 (10)

Trường THPT Hai Bà Trưng

Chương VI: LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG

TIẾT 53: HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN
THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG

Giáo viên: Nguyễn Tuấn Anh


I. HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN
1. Thí nghiệm của Hec về hiện tượng quang điện:
- Chiếu chùm ánh sáng do hồ quang phát ra vào tấm kẽm tích điện âm thì
kim tĩnh điện giảm chứng tỏ tấm kẽm mất điện tích âm
- Thay kẽm bằng kim loại khác thì hiện tượng cũng xảy ra tương tự

Zn
HEINRICH HERTZ (1857-1894)

_

Từ những nội dung trên
người ta đã rút ra được
Hồ
định nghĩa
sau
quang
Tĩnh điện kế


1.Thí nghiệm Hec xơ:

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


3. Nhận xét:
- Nếu chắn chùm ánh sáng hồ quang bằng một tấm thuỷ tinh
thì hiện tượng trên cũng không xảy ra
- Chứng tỏ bức xạ tử ngoại gây ra hiện tượng quang điện ở
kẽm, còn ánh sáng nhìn thấy thì không

Zn

_

Hồ
quang

Tấm thủy
tinh
Tĩnh điện kế


A

II. Định luật về
giới hạn quang điện:

K

-

* Định
: Đối
Cácluật
ánh sáng
đơn với mỗi kim loại,
+
sắc khác nhau thì có
trường hợp xảy ra
HTQĐ, có trường hợp
thì không

ánh sáng kích thích phải có bước
sóng  ngắn hơn hay bằng giới
hạn quang điện o của kim loại
đó, mới
gâyánhđược
hiện tượng
Cùng một
sáng đơn
sắcđiện
nhưng các kim loại
quang
khác nhau thì cũng có

Các
Cùng
ánh

ánh
sáng
sáng
có
Từ
hai
điều
trên
khác
chicó
ếunhau
vào
chiếu
KL
ta
thểcác
rút
ra
khác
vàonhau
KL thì
thìsao
sao? ?
ĐL
sau

* Chútrường
ý: o
gọi
hợp

xảylà
ra giới
và có hạn quang điện của kim loại. Giới hạn
trường
quang
điệnhợp
củakhông
mỗi xảy
kimra loại là đặc trưng riêng của kim loại đó
HTQĐ

ChÊt

B¹c

Đồng

KÏm

Nh«m

Canxi

Natri

Kali

Xesi

o

0,26

0,30

0,35

0,36

0,75

0,50

0,55

0,66


III . THUYẾT LƯỢNG 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 trị hoàn toàn xác định
và bằng hf
Trong đó f là tần số ánh sáng bị hấp
thụ hay được phát xạ, h là hằng số
Plăng.
2. Lượng tử năng lượng:
Lượng năng lượng hf gọi là lượng tử

năng lượng ( )

Ta có

(1858- 1947)

  hf
h  6, 625.10

Max Planck

 34

Js


III . THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG

3. Thuyết lượng tử ánh sáng

a) Ánh sáng được tạo thành bởi các hạt gọi là
các phôtôn
b) Với mỗi ánh sáng đơn sắc có tần số f,

Albert Einstein

các phôtôn đều giống nhau, mỗi phôtôn mang
năng lượng bằng hf
(1879- 1955)
c) Trong chân không, phôtôn bay với tốc độ c = 3.108 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


III . THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG

4. Giải thích định luật về giới hạn quanh điện
bằng thuyết lượng tử ánh sáng
Hiện tượng quang điện xảy ra do electron trong kim loại hấp
thụ phôtôn của ánh sáng kích thích

Muốn electron bứt khỏi mặt kim loại thì năng lượng của
phôtôn ánh sáng kích thích phải lớn hơn hoặc bằng công
thoát
hf ≥ A

Do

c
c
   f 
f


hc
h  A  
A


c

Nên
Đặt

hc
0 
A

Ta có

  0


IV. LƯỠNG TÍNH SÓNG - HẠT CỦA ÁNH SÁNG
`

- Tính chất sóng của ánh sáng:
giao thoa, nhiễu xạ…


IV. LƯỠNG TÍNH SÓNG - HẠT CỦA ÁNH SÁNG
`

- Tính chất sóng của ánh sáng: giao thoa, nhiễu xạ…
- Tính chất hạt của ánh sáng:
hiện tượng quang điện,
khả năng đâm xuyên…

sáng vừa có tính chất sóng, vừa có tính chất

hạt. Tức là ánh sáng có lưỡng tính sóng - hạt

* Ánh


BÀI TẬP
Củng
cố
1. Thí nghiệm Héc
2. Định nghĩa

3. Định luật về giới hạn quang
Điện
4. Giả thuyết Plăng
5. Thuyết lượng tử Anhxtanh

6. Giải thích ĐL về giới hạn
quang điện
7. Lưỡng tính sóng - hạt của AS

Câu 1:Hiện tượng nào sau đây
chỉ được giải thích nếu công
nhận ánh sáng là các chùm hạt
pho ton
A. Hiện tượng phản xạ
B. Hiện tượng quang điện
C. Hiện tượng tán sắc
D. Hiện tượng giao thoa

BÀI TẬP
Củng
cố
1. Thí nghiệm Héc

2. Định nghĩa
3. Định luật về giới hạn quang
Điện
4. Giả thuyết Plăng
5. Thuyết lượng tử Anhxtanh
6. Giải thích ĐL về giới hạn

quang điện
7. Lưỡng tính sóng - hạt của AS

Câu 2:Giới hạn quang điện
của mỗi kim loại là gì ?
A. Bước sóng riêng của kim
loại đó
B. Công suất của electron ở
bề mặt kim loại
C. Bước sóng của ánh sáng
kích thích
D. Bước sóng giới hạn của
ánh sáng kích thích đối với
mỗi kim loại đó


Củng cố
1. Thí nghiệm Héc

2. Định nghĩa
3. Định luật về giới hạn quang
Điện
4. Giả thuyết Plăng
5. Thuyết lượng tử Anhxtanh
6. Giải thích ĐL về giới hạn

quang điện
7. Lưỡng tính sóng - hạt của AS

Câu 3: Chọn câu sai: Các
hiện tượng liên quan đến
tính chất lượng tử của ánh
sáng là:
A. Hiện tượng quang điện
B. Sự phát quang của các
chất
C. Hiện tượng tán sắc ánh
sáng
D. Tính đâm xuyên


Củng cố
1. Thí nghiệm Héc

2. Định nghĩa
3. Định luật về giới hạn quang
Điện
4. Giả thuyết Plăng

5. Thuyết lượng tử Anhxtanh
6. Giải thích ĐL về giới hạn

quang điện
7. Lưỡng tính sóng - hạt của AS

Câu 4: Các hạt bứt ra
khỏi mặt kim loại khi
chiếu ánh sáng thích
hợp gọi là:
A. Tia γ.
B. Quang êlectron
C. Lượng tử ánh sáng
D. Tia X


Củng cố
1. Thí nghiệm Héc

2. Định nghĩa
3. Định luật về giới hạn quang
Điện
4. Giả thuyết Plăng
5. Thuyết lượng tử Anhxtanh
6. Giải thích ĐL về giới hạn

quang điện
7. Lưỡng tính sóng - hạt của AS

Câu 5: Giới hạn

quang điện của mỗi
kim loại là:
A. Công thoát êlectron
của kim loại.
B. Bước sóng của ánh
sáng kích thích
C. Bước sóng của
riêng kim loại đó
D. λ0 = hc/ A


Yêu cầu về nhà
Làm các bài tập trong:
Sách giáo khoa ( Trang 158 ) ;
Sách bài tập 30.10 – 30.11 ( Trang 48 )


Xin chân
thành
cảm ơn
các thầy
cô giáo và
các em
học sinh
lớp 12A6

KÍNH
CHÚC
CÁC
THẦY

CÔ GIÁO
MẠNH
KHOẺ
VÀ
HẠNH
PHÚC!

HẾT BÀI

CHÚC
CÁC EM
HỌC
SINH
HỌC
GIỎI VÀ
THÀNH
ĐẠT !