Giáo án Vật lý 12 bài 30: Hiện tượng quang điện, Thuyết lượng tử ánh sáng

Giáo án 12 cơ bản

vật lý 12

người soạn : Phạm Tuấn Anh

Chương VI. LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
Tiết 51 .
HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN. THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
I. MỤC TIÊU
- Nêu được định nghĩa hiện tượng quang điện.
- Phát biểu được định luật về giới hạn quang điện.
- Phát biểu được nội dung giả thuyết Plăng và viết được biểu thức về lượng tử năng lượng.
- Vận dụng được thuyết lượng tử ánh sáng.
II. CHUẨN BỊ
Giáo viên: Bộ thí nghiệm biểu diễn hiện tượng quang điện.
Học sinh:
III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC
Hoạt động 1 (5 phút): Kiểm tra bài cũ:
- Nêu các cách làm bật electron ra khỏi kim loại mà em đã học.
Hoạt động 2 (10 phút): Tìm hiểu hiện tượng quang điện.
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Nội dung cơ bản
I. Hiện tượng quang điện
Giới thiệu thí nghiệm hình
1. Thí nghiệm của Héc về hiện tượng
30.1
GV mô tả TN HS theo dõi
quang điện
Xem hình 30.1. Mô tả thí + Chiếu một chùm sáng do hồ quang

nghiệm.
phát ra vào tấm kim loại tích điện âm
Rút ra các kết luận qua thí thì tấm kim loại bị mất điện tích âm.
nghiệm.
+ Các thí nghiệm cho thấy, ánh sáng hồ
Thực hiện C1.
quang đã làm bật electron ra khỏi mặt
tấm kẻm.
Đưa ra các kết luận chung.
2. Định nghĩa
Hiện tượng ánh sáng làm bật các
Nêu định nghĩa hiện tượng electron ra khỏi mặt kim loại gọi là
Yêu cầu học sinh nêu định
quang điện.
hiện tượng quang điện ngoài.
nghĩa hiện tượng quang điện.
3. Bức xạ tử ngoại gây ra hiện tượng
quang điện ở kẻm
Nếu chắn chùm sáng hồ quang bằng
Ghi nhận các bức xạ tử ngoại bằng một tấm thủy tinh dày (thủy tinh
Giới thiệu thí nghiệm cho
gây ra hiện tượng quang điện hấp thụ mạnh các tia tử ngoại) thì hiện
thấy các bức xạ tử ngoại gây
ở kẻm còn ánh sáng nhìn thấy tượng quang điện không xảy ra. Điều
ra hiện tượng quang điện ở
thì không thể gây ra hiện đó chứng tỏ rằng các bức xạ tử ngoại
kẻm.
tượng quang điện ở kẻm.
có khả năng gây ra hiện tượng quang
điện ở kẻm, còn ánh sáng nhìn thấy

được thì không.
Hoạt động 3 (5 phút): Tìm hiểu định luật về giới hạn quang điện.
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Nội dung cơ bản
II. Định luật về giới hạn quang điện
GV dẫn dắt để đưa ra định HS so sánh ε và A
Đối với mỗi kim loại, ánh sáng kích
luật về giới hạn quang điện.
thích phải có bước sóng λ ngắn hơn hay
Để xảy ra QĐ : ε ≥ A
Yêu cầu học sinh xem bảng HS xem bảng 30.1 và kẻ vào bằng giới hạn quang điện λ0 của kim
30.1 và nhận xét về giới hạn vở
loại đó mới gây ra được hiện tượng
quang điện của các kim loại.
quang diện.
Định luật về giới hạn quang điện chỉ
có thể giải thích được bằng thuyết lượng
tử ánh sáng.
Hoạt động 4 (15 phút): Tìm hiểu thuyết lượng tử ánh sáng.


Giáo án 12 cơ bản
Hoạt động của giáo viên

vật lý 12
Hoạt động của học sinh

Đưa ra giả thuyết Plăng như
một tiên đề

Ghi nhận giả thuyết.

Yêu cầu học sinh thực hiện
C2

Thực hiện C2.

Ghi nhận lượng tử năng lượng
Giới thiệu lượng tử năng và giá trị của hằng số Plăng.
lượng và giá trị của hằng số
Plăng.
Ghi nhận nội dung của thuyết
lượng tử ánh sáng.
Giới thiệu nội dung của
thuyết lượng tử ánh sáng của
Anhxtanh.

Giải thích định luật về giới
hạn quang điện bằng thuyết
Yêu cầu học sinh dùng lượng tử ánh sáng.
thuyết lượng tử ánh sáng để
giải thích định luật về giới Ghi nhận các khái niệm.
hạn quang điện.
Dẫn dắt HS sử dụng CT
công thoát và giới hạn quang
điện để đưa ra ĐK xảy ra
HTQĐ.

người soạn : Phạm Tuấn Anh

Nội dung cơ bản
III. Thuyết lượng tử ánh sáng
1. Giả thuyết Plăng
Lượng năng lượng mà mỗi lần 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 của của ánh sáng bị
hấp thụ hay được phát ra; còn h là một
hằng số.
2. Lượng tử năng lượng
Lượng năng lượng ε = hf gọi là lượng
tử năng lượng.
h = 6,625.10-34J.s là hằng số Plăng.
3. Thuyết lượng tử ánh sáng
+ Aùnh sáng được tạo thành bởi các hạt
gọi là phôtôn.
+ Với mỗi ánh sáng đơn sắc có tần số f,
các phôtôn đều giống nhau, mỗi phôtôn
mang năng lượng bằng hf.
+ Trong chân không, phôtôn bay với tốc
độ c = 3.108m/s dọc theo các tia sáng.
+ 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 phôtôn đứng
yên.
4. Giải thích định luật về giới hạn
quang điện bằng thuyết lượng tử ánh
sáng

Trong hiện tượng quang điện mỗi
phôtôn bị hấp thụ sẽ truyền toàn bộ
năng lượng cho một electron. Để bứt
được electron ra khỏi bề mặt kim loại
thì năng lượng của phôtôn phải lớn hơn
công thoát A:
hf =
=

hc
hc
≥ A=
=> λ ≤ λo ; với λo
λo
λ

hc
A

chính là giới hạn quang điện của kim
loại.
Hoạt động 5 (5 phút): Tìm hiểu Tìm hiểu lưởng tính sóng – hạt của ánh sáng.
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Nội dung cơ bản
IV. Lưỡng tính sóng – hạt của ánh
Giới thiệu lưỡng tính sóng Ghi nhận lưỡng tính sóng hạt sáng
hạt của ánh sáng.
của ánh sáng.
Aùnh sáng vừa có tính chất sóng lại

vừa có tính chất hạt nên ta nói ánh sáng
có lưỡng tính sóng – hạt.


Giáo án 12 cơ bản

vật lý 12

người soạn : Phạm Tuấn Anh

Aùnh sáng có bản chất điện từ.
Hoạt động 6 (5 phút): Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà.
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Cho học sinh tóm tắt những kiến thức đã học trong Tóm tắt lại những kiến thức đã học trong bài.
bài.
Ghi các bài tập về nhà.
Yêu cầu học sinh về nhà giải các bài tập trang 158
SGK và các bài tập 3.10, 3.11 SBT.
IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY


Giáo án 12 cơ bản

vật lý 12

người soạn : Phạm Tuấn Anh