Bài 31. Hiện tượng quang điện trong

TRƯỜNG THPT CHÍ LINH – HẢI DƯƠNG
Tổ Lý- KC

KÍNH CHÀO QUÝ THẦY CÔ CÙNG CÁC EM HỌC SINH

GV: Trịnh Đình Trọng


Một phòng giặt ở Califorlia sử dụng năng lượng mặt trời


Tàu vũ trụ dùng năng lượng mặt trời


Căn nhà dùng năng lượng mặt trời


CHƯƠNG VI: LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG

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
IV. Lưỡng tính sóng - hạt của ánh sáng


Bài 30: HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN.
THUYẾT LƯỢNG TỬ 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


HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN

NỘI DUNG

TƯỢNG QUANG ĐIỆN

a. Dụng cụ

+

I. KHÁI NIỆM VỀ HIỆN

1. Thí nghiệm Héc về hiện
tượng quang điện

Tấm kẽm Zn

-

Nguồn hồ quang

Tĩnh điện kế


NỘI DUNG

I. KHÁI NIỆM VỀ HIỆN
TƯỢNG QUANG ĐIỆN

HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN
b. Tiến hành thí nghiệm
Nêu một số nhận
+

xét về kết quả

1. Thí nghiệm Héc về hiện

TN của Hecxơ

tượng quang điện

Zn

-

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

HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN

NỘI DUNG

I. KHÁI NIỆM VỀ HIỆN
TƯỢNG QUANG ĐIỆN

2. Định nghĩa

1. Thí nghiệm Héc về hiện
tượng quang điện

Hiện tượng ánh sáng làm bật các electron ra khỏi mặt kim loại gọi là
hiện tượng quang điện (ngoài)

2. Định nghĩa


NỘI DUNG

HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN

I. KHÁI NIỆM VỀ HIỆN

Nếu chắn chùm sáng hồ quang bằng 1

TƯỢNG QUANG ĐIỆN

a. - Vì thủy tinh
hấp
thụ
rấtdày thì hiện tượng quang
tấm
thủy
tinh

+

1. Thí nghiệm Héc về hiện

mạnh tia tử điện
ngoại
có xảy ra không ?
- Chùm tia tử ngoại có khả năng gây ra hiện

tượng quang điện

tượng quang điện ở kẽm.

2.Định nghĩa

3. Tính chất
a.

G

Zn

NỘI DUNG

HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN

I. KHÁI NIỆM VỀ HIỆN

b. Khi tấm kẽm đạt điện thế cực đại

TƯỢNG QUANG ĐIỆN

Vmax các e bật ra bị hút trở lại.
+

1. Thí nghiệm Héc về hiện
tượng quang điện

2. Định nghĩa
3. Tính chất
a.

-

b.

Điện thế tấm kẽm đạt giá
trị cực đại

+
- ++- +

++

Zn


NỘI DUNG

HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN

I. KHÁI NIỆM VỀ HIỆN

+
+

TƯỢNG QUANG ĐIỆN

1. Thí nghiệm Héc về

Zn

hiện tượng quang điện

2. Định nghĩa

3. Tính chất
a.
b.
c.

c. Khi chiếu

ánhtấm
sáng
vào
thìđiện
e
Nếu
kẽm
tích

--

vẫn bật ra dương
nhưngthì
bị hút
lại. xảy
hiệntrở
tượng
ra như thế nào?


HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN

NỘI DUNG
I. KHÁI NIỆM VỀ HIỆN

Tiến hành thí nghiệm
+

TƯỢNG QUANG ĐIỆN

II. ĐỊNH LUẬT VỀ GIỚI
HẠN QUANG ĐIỆN

Na

-

- Ánh sáng đỏ
- Ánh sáng vàng
-Ánh sáng lam
Vậy điều kiện để hiện tượng quang
điện xảy là gì?


HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN

NỘI DUNG
I. KHÁI NIỆM VỀ HIỆN

Định luật về giới hạn quang điện

TƯỢNG QUANG ĐIỆN

Đối với mỗi kim loại, ánh sáng kích thích phải có bước sóng λ ngắn hơn hay bằng giới hạn

II. ĐỊNH LUẬT VỀ GIỚI
HẠN QUANG ĐIỆN

quang điện λ0 của kim loại đó mới gây ra được hiện tượng quang điện

Bảng 30.1 Giới hạn quang điện của một số chất

Chất

Bạc

Đồng

Kẽm

Nhôm

Canxi

Natri

Kali

Xesi

λ0 (μm)

0,26

0,30

0,35

0,36

0,75

0,50

0,55

0,66


HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN

NỘI DUNG

I. KHÁI NIỆM VỀ HIỆN

1. Giả thuyết Plăng

TƯỢNG QUANG ĐIỆN

Lượng năng lượng mà mỗi lần một nguyên tử hay phân tử hấp thụ
II. ĐỊNH LUẬT VỀ GIỚI
HẠN QUANG ĐIỆN

hay phát xạ có giá trị hoàn toàn xác định và bằng hf

III. THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG

Trong đó : - f là tần số ánh sáng bị hấp thụ hay được phát ra
1. Giả thuyết Plăng

- h là hằng số Plăng
2. Lượng tử năng lượng
Max Planck (1858- 1947)

2. Lượng tử năng lượng

Lượng năng lượng trên được gọi là lượng tử
năng lượng

hc
ε = hf =
λ
h = 6, 625.10 − 34 Js


HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN

NỘI DUNG
I. KHÁI NIỆM VỀ HIỆN

3. Thuyết lượng tử ánh sáng

TƯỢNG QUANG ĐIỆN

a) Ánh sáng được tạo thành bởi các hạt gọi là các phôtôn
II. ĐỊNH LUẬT VỀ GIỚI
HẠN QUANG ĐIỆN

III. THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH
SÁNG

b) Với mỗi ánh sáng đơn sắc có tần số f, các phôtôn đều giống nhau,
mỗi phôtôn mang năng lượng bằng hf

1. Giả thuyết Plăng
Albert Einstein (1879- 1955)
2. Lượng tử năng lượng

8
c) Trong chân không, phôtôn bay với tốc độ c = 3.10 m/s dọc theo các tia sáng
3. Thuyết lượng tử ánh
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


HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN

NỘI DUNG
I. KHÁI NIỆM VỀ HIỆN
TƯỢNG QUANG ĐIỆN

4. Giải thích định luật về giới hạn quanh điện bằng thuyết lượng tử ánh sáng

II. ĐỊNH LUẬT VỀ GIỚI
HẠN QUANG ĐIỆN

Theo Anh-xtanh: hiện tượng quang điện xảy ra do sự hấp thụ phôtôn của ánh sáng kích
thích bởi electron trong kim loại => mỗi phôtôn bị hấp thụ sẽ truyền toàn bộ năng lượng

III. THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG

Muốn
electron
khỏi
mặt kim
kimloại phải cung cấp cho nó
của nó cho 1 electron. Muốn cho
electron
bứt rabứt
khỏi
bề mặt
loạiCông
thì năng
lượng
phôtôn
ánh
1 công để thắng các liên kết.
này được
gọicủa
là công
thoát
(A).

1. Giả thuyết Plăng

sáng kích thích phải thỏa mãn điều kiện
gì?

2. Lượng tử năng lượng

3. Thuyết lượng tử ánh
sáng

hf ≥ A

4. Giải thích định luật về
giới hạn quanh điện bằng
thuyết lượng tử ánh sáng

Đặt

c
⇒h ≥ A
λ

hc
λ0 =
A

Ta có

hc
⇒λ≤
A

λ ≤ λ0

HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN

NỘI DUNG
I. KHÁI NIỆM VỀ HIỆN

ÁNH SÁNG CÓ LƯỠNG TÍNH SÓNG HẠT

TƯỢNG QUANG ĐIỆN

II. ĐỊNH LUẬT VỀ GIỚI

λ dài

HẠN QUANG ĐIỆN

λ ngắn

III. THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG

Tính chất sóng

Tính chất hạt

IV. LƯỠNG TÍNH SÓNG - HẠT CỦA
ÁNG SÁNG

Hiện

Hiện

Khả

tượng

tượng

năng

giao

tán

đâm

thoa

sắc

xuyên

Tác

Tác

Tác

dụng

dụng

dụng

quang

ion

phát

điện

hoá

quang


NỘI DUNG

I. KHÁI NIỆM VỀ HIỆN
TƯỢNG QUANG ĐIỆN

II. ĐỊNH LUẬT VỀ GIỚI

HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN
IV. LƯỠNG TÍNH SÓNG - HẠT CỦA ÁNG SÁNG

Ánh sáng vừa có tính chất sóng vừa có tính chất hạt

HẠN QUANG ĐIỆN

III. THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG

IV. LƯỠNG TÍNH SÓNG - HẠT CỦA
ÁNG SÁNG

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


NỘI DUNG

HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN

I. KHÁI NIỆM VỀ HIỆN
TƯỢNG QUANG ĐIỆN

II. ĐỊNH LUẬT VỀ GIỚI
HẠN QUANG ĐIỆN

III. THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG

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

IV. LƯỠNG TÍNH SÓNG - HẠT CỦA
ÁNG SÁNG

D. Electron bị bật ra khỏi kim loại khi bị chiếu sáng
VẬN DỤNG

Chất

Bạc

Đồng

Kẽm

Nhôm

Canxi

Natri

Kali

Xesi

λ0 (μm)

0,26

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

A. Canxi.

B. Natri.

tượng quang điện ở chất nào dưới đây

C. Kali.

D. Xesi

Câu 3. Chiếu một ánh sáng đơn sắc vào một tấm đồng.Hiện tượng quang điện sẽ không xảy ra nếu ánh sáng có
bước sóng

A. 0,1 μm

B. 0,2 μm

C. 0,3 μm

D. 0,40 μm

Chân thành cảm ơn các thầy cô và các em