Bài giảng bài hiện tượng quang điện thuyết lượng tử ánh sáng vật lý 12 (11)

I. HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN NGOÀI

1. Thí nghiệm của Héc về hiện tượng quang điện
Zn

Cu

Al

+

-

F

-- -- -- -- -- -- -- -- --




2. Định nghĩa hiện tượng quang điện
Thế
là hiện
tượng
Hiệnnào
tượng
ánh
sángquang
làm điện?
bật các electron ra

khỏi bề mặt kim loại gọi là hiện tượng quang
điện ngoài.

Các
Các eletron
eletron bứt
bứtrarakhỏi
khỏi
bề bề
mặtmặt
kim kim
loại có
loạitênbị
chiếu
gọi là sáng
gì? gọi là quang electron
Tia tử ngoại có khả năng gây ra hiện tượng
quang điện ở kẽm còn ánh sáng nhìn thấy được
thì không.


II. ĐỊNH LUẬT VỀ GIỚI HẠN QUANG ĐIỆN

A

K

Thí nghiệm : Thay đổi bước
sóng ánh sáng chiếu vào
catốt quan sát kim điện kế .

Kết quả: Chỉ những bức xạ
có bước sóng 0 nào đó
(tùy vào kim loại dùng làm
catốt) mới xãy ra hiện tượng
quang điện.
- 0 Gọi là giới hạn quang
điện của kim loại. Giới hạn
quang điện của mỗi kim loại
là đặc trưng riêng của kim
loại đó

+

mA

v

E

R


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.
2. Lượng tử năng lượng

  hf
h  6, 625.10  34 Js

Max Planck
(1858- 1947)


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, các Albert Einstein
phôtôn đều giống nhau, mỗi phôtôn mang
(1879- 1955)
năng lượng bằng hf
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
loai 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
Đặt

c

hc
h  A  
A


hc
0 
A

Ta có

  0


IV . LƯỠNG TÍNH SÓNG-HẠT CỦA ÁNH SÁNG

Ánh sáng vừa có tính chất sóng vừa có tính

chất hạt

Dù ánh sáng thể hiện tính chất nào thì ánh
sáng vẫn có bản chất điện từ


V. VẬN DỤNG

Câu 1. Hiện tượng nào dưới đây là hiện tượng quang điện
A. Electron bứt ra khỏi mặt kim loại khi bị nung nóng

B. Electron bứt ra khỏi kim loại khi có ion đập vào
C. Electron bị bật ra khỏi nguyên tử khi va chạm với một
nguyên tử khác
D. Electron bị bật ra khỏi kim loại khi bị chiếu sáng


V. VẬN DỤNG

Dùng bảng 30.1 để trả lời các câu sau
ChÊt

B¹c

λ0 (μm) 0,26

Ñång

KÏm

Nh«m

Canxi

Natri

Kali

Xesi

0,30

0,35

0,36

0,75

0,50

0,55

0,66

Câu 2. Ánh sáng có bước sóng 0,75 μm có thể gây ra hiện
tượng quang điện ở chất nào dưới đây
A. Canxi

B. Natri

C. Kali
D. Xesi
Câu 3. Giới hạn quang điện của một hợp kim gồm bạc, đồng,
kẽm sẽ là:

A. 0,26 μm

B. 0,30 μm

C. 0,35 μm

D. 0,40 μm


V. VẬN DỤNG

Câu 4. Lượng tử năng lượng của ánh sáng đỏ ( 0,75 μm) là

A. 26,5 J

B. 8,83 .10-5 J

C. 26,5.10-20 J

D. 8,83.10-20 J

Câu 5. Giới hạn quang điện của kẽm là 0,35 μm. Cho
1eV=1,6.10-19 J. Công thoát của electron ra khỏi kẽm tính
theo eV là

A. 5,68 eV

B. 2,89 eV

C. 3,55 eV

D. 4,63 eV


BÀI TẬP VỀ NHÀ

Làm các bài tập: 12, 13 SGK, 30.10, 30.11 SBT
Chuẩn bị bài mới: “Hiện tượng quang điện trong”
Xem lại kiến thức về quang trở đã học ở lớp 11.
Thế nào là hiện tượng quang điện trong?
Giải thích hiện tượng quang điện trong dựa trên nội
dung của thuyết lượng tử ánh sáng