Tài liệu Bài giảng Vật lý_ Chương IV doc

1
Chương IV:
Chương IV:
QUANG SINH HỌC
QUANG SINH HỌC






2
Nội dung
Nội dung
B
B
ản chất của ánh sáng
ản chất của ánh sáng
1. Bản chất sóng của ánh sáng
2. Bản chất hạt của ánh sáng
Huỳnh quang & Lân quang
Huỳnh quang & Lân quang
1. Khái niệm
2. Đại cương về hiện tượng huỳnh quang
3. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự huỳnh quang
3
Bản chất sóng của ánh sáng
Bản chất sóng của ánh sáng
Theo MaxWell, ánh sáng nhìn thấy là
Theo MaxWell, ánh sáng nhìn thấy là
sóng điện từ, được đặc trưng bởi các vectơ

sóng điện từ, được đặc trưng bởi các vectơ
cường độ điện trường E và vectơ từ trường
cường độ điện trường E và vectơ từ trường
(cảm ứng) B.
(cảm ứng) B.
E = E
0
cos( t + ) = E
0
cos (t - )
H = H
0
cos( t + ) = H
0
cos (t - )
ω
0
ϕ
ω
y
v
ω
0
ϕ
y
v
ω
4
Bản chất sóng của ánh sáng
Bản chất sóng của ánh sáng

Các véctor E & H có phương vuông góc với
nhau và vuông góc với phương truyền sóng
v  sóng ngang.
Trong chân không vận tốc C = 300.000 km/s
= 3.10
8
m/s
5
Bản chất sóng của ánh sáng
Bản chất sóng của ánh sáng
Quang phổ ánh sáng nhìn thấy gồm 7 màu
chính: đỏ, da cam, vàng, lục, lam, chàm, tím.
Mỗi bức xạ đơn sắc có tần số ( ), bước sóng
màu sắc xác đònh.
Tím Chàm Lam Lục Vàng Cam Đỏ
400-420 420-490 490-500 500-575 575-590 590-620 620-760
λ
ω
υ
6
Hiệu ứng quang điện
Hiệu ứng quang điện
Hertz phát hiện 1887.
Stoletov & Hallwash 1888.
Hiệu ứng quang điện ngoài:
Hiệu ứng quang điện ngoài: Hiện tượng
các electron (điện tử) bò bật ra khỏi bề
mặt kim loại khi được chiếu xạ bởi ánh
sáng có bước sóng (hay tần số ) thích
hợp.

λ
υ
7
Hiệu ứng quang điện
Hiệu ứng quang điện
Hiệu ứng quang điện trong:
Hiệu ứng quang điện trong: Xãy ra với
chất bán dẫn. Khi được chiếu bởi ánh
sáng có bước sóng thích hợp electron liên
kết yếu trở thành electron tự do chuyển
động trong chất bán dẫn  độ dẫn điện
tăng lên + các electron bò bật ra khỏi bề
mặt kim loại gọi là electron quang điện =
quang electron.
8
Các định luật quang điện
Các định luật quang điện
Đònh luật về giới hạn quang điện:
Đònh luật về giới hạn quang điện:
Hiệu ứng quang điện xãy ra khi
bước sóng ánh sáng kích thích
gọi là ngưỡng quang điện của
kim loại
0
( )
λ λ λ υ
≤
0 0 0
( )
υ υ λ υ

≥
9
Các định luật quang điện
Các định luật quang điện
Đònh luật về dòng quang điện bảo hòa:
Đònh luật về dòng quang điện bảo hòa:
I
I
bh
bh
~ I
~ I
AS
AS
=> I
=> I
bh
bh
= I
= I
AS
AS
Đònh luật về động năng cực đại ban đầu:
Đònh luật về động năng cực đại ban đầu:
= h - A
0
α
2
max
1

2
m
υ
υ
10
Thuyết lượng tử ánh sáng Einstein
Thuyết lượng tử ánh sáng Einstein
Ánh sáng là chùm hạt vô cùng nhỏ bé:
Phôton = lượng tử ánh sáng. Mỗi Phôton
có năng lượng tỉ lệ với tần số của bức xạ
tương ứng.

h = 6.625.10
-34
j.s: hằng số planck
c = 3.10
8
m/s: vận tốc ánh sáng trong
chân không.
hc
h
ε υ
λ
= =
11
Thuyết lượng tử ánh sáng Einstein
Thuyết lượng tử ánh sáng Einstein
= 3,83.10
-23
kcal = 1,602.10

-12
erg
= 1,602.10
-12
Ñoäng löôïng:
Khoái löôïng tónh: m
0
= 0
1e
υ
h
p
λ
=
12
Thuyết lượng tử ánh sáng Einstein
Thuyết lượng tử ánh sáng Einstein
Trong chân không, mọi phôton đều
chuyển động với cùng vận tốc C.
Cường độ chùm ánh sáng tỷ lệ với số
phôton có trong chùm sáng đó.
Vật chất hấp thu chỉ một số nguyên lần
các lượng tử sáng.