Bài giảng Vật lí 12 - Bài 30: Hiện tượng quang điện thuyết lượng tử ánh sáng

Nội dung text: Bài giảng Vật lí 12 - Bài 30: Hiện tượng quang điện thuyết lượng tử ánh sáng

1. KIỂM TRA BÀI CŨ Câu 1.Hiện tượng nào sau đây khẳng định ánh sáng cĩ tính chất sĩng A. Hiện tượng cảm ứng điện từ B. Hiện tương giao thoa ánh sáng C. Hiện tượng khúc xạ ánh sáng D. Hiện tượng phản xạ ánh sáng Câu 2. Một ánh sáng đơn sắc cĩ tần số thì bước sĩng của ánh sáng đĩ là
2. CHƯƠNG VI LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG CÁC KIẾN THỨC TRONG CHƯƠNG v Hiện tượng quang điện. Thuyết lượng tử ánh sang. v Hiện tượng quang điện trong. Quang điện trở, Pin quang điện v Hiện tượng quang - phát quang v Mẫu nguyên tử Bo v Sơ lược về Laze
3. I. HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN 1. Thí nghiệm của Héc về hiện tượng quang điện: + ³ Chiếu Hãy quanchùm sátsáng và hồ trình quang bày vào kếât tấm quả kẽm thí tíchnghiệm? điện Giảiâm thì thích tấm kết kẽm quả sẽ thí mất nghiệm. điện tích.  Aùnh sáng hồ quang làm các electron trên tấm kẽm bật ra ngoài.
4. C1: Nếu thay tấm kẽm tích điện âm bằng tấm kẽm tích điện dương thì các em dự đốn thế nào?
5. I. HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN 1. Thí nghiệm của Héc về hiện tượng quang điện: + Hiện tượng vẫn xảy ra, nhưng những e bị bật ra bị tấm Zn hút lại ngay điện tích tấm Zn khơng bị thay đổi
6. I. HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN 2. Định nghĩa hiện tượng quang điện  Hiện tượng ánh sáng làm bật các eletron ra khỏi bề mặt kim loại gọi là hiện tượng quang điện ( ngồi), thường gọi tắt là hiện tượng quang điện.  Các êlectron bị bật ra khỏi bề mặt kim loại khi bị chiếu sáng gọi là quang êlectron, cịn gọi là êlectron quang điện.
7. CĨ PHẢI CỨ KHI NÀO CHIẾU MỘT ÁNH SÁNG VÀO BỀ MẶT MỘT TẤM KIM LOẠI THÌ CŨNG XẢY RA HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN HAY KHƠNG? CHÚNG TA XEM THÍ NGHIỆM
8. NHƯ VẬY KHƠNG PHẢI KHI NÀO CHIẾU MỘT ÁNH SÁNG VÀO BỀ MẶT MỘT TẤM KIM LOẠI THÌ CŨNG XẢY RA HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN
9. II. ĐỊNH LUẬT VỀ GIỚI HẠN QUANG ĐIỆN Đối với mỗi kim loại, ánh sáng kích thích phải cĩ bước sĩng λ ngắn hơn hay bằng giới hạn quang điện λo của kim loại đĩ, mới gây ra được hiện tượng quang điện.
10. Giới hạn quang điện của một số kim loại Chất Chất Bạc 0,26 Canxi 0,75 Đồng 0,30 Natri 0,50 Kẽm 0,35 Kali 0,55 Nhơm 0,36 xesi 0,66
11. Dùng thuyết sĩng điện từ về ánh sáng , ta khơng thể giải thích được định luật về giới hạn quang điện. Định luật về giới hạn quang điện chỉ cĩ thể giải thích được bằng thuyết lượng tử ánh sáng.
12. III.THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SANG 1. Giả thuyết Plăng Năm 1900 Plăng đề ra giả thuyết sau đây: Lượng năng lượng mà mỗi lần một nguyên tử hay phân tử hấp thụ hay phát xạ cĩ giá trị hồn tồn xác định và bằng hf ; Trong đĩ: + f là tần số của ánh sáng bị hấp thụ hay được phát ra. + h là một hằng số.
13. 2. Lượng tử năng lượng: Lượng năng lương nĩi ở trên gọi là lượng tử năng lượng và được kí hiệu bằng: h gọi là hằng số Plăng: h = 6,625.10-34J.s
14. 3. Thuyết lượng tử ánh sáng. Năm 1905, dựa vào giả thuyết của Plăng để giải thích các định luật quang điện. Anh- xtanh đã đề ra thuyết lượng tử ánh sang hay thuyết phơtơn . Nội dung thuyết đĩ như sau:
15. 3. Thuyết lượng tử ánh sáng. a) Ánh sáng tạo thành bởi các hạt gọi là phơtơn. b) Với mỗi ánh sáng đơn sắc cĩ tần số f , các phơtơn đều giống nhau, mỗi phơtơn mang năng lượng bằng hf. c) Trong chân khơng, phơtơn bay với tốc độ bằng c = 3.108m/s dọc theo các tia sáng d) Mỗi lần một nguyên tử hay phân tử phát xạ hoặc hấp thụ ánh sang thì chúng phát ra hay hấp thụ một phơtơn. Phơtơn chỉ tồn tại trong trạng thái chuyển động. Khơng cĩ phơtơn đứng yên.
16. 4. Giải thích định luật về giới hạn quang điện bằng thuyết lượng tử ánh sáng , - Mỗi phơtơn khi bị hấp thụ sẽ truyền tồn bộ năng lượng của nĩ cho 1 êlectron. Cơng để “thắng” lực liên kết gọi là cơng thốt (A). - Để hiện tượng quang điện xảy ra: “Năng lương của photon ánh sang phải lớn hơn hoặc bằng cơng thốt”. hay
17. Từ đĩ suy ra : Đặt: Suy ra: Gọi là giới hạn quang điện của kim loại
18. IV- LƯỠNG TÍNH SĨNG – HẠT CỦA ÁNH SÁNG Từ thuyết lượng tử ánh sáng cĩ thể nĩi ánh sáng vừa cĩ tính chất sĩng vừa cĩ tính chất hạt. Tĩm lại ánh sáng cĩ lưỡng tính sĩng – hạt. Ánh sáng cĩ bước sĩng dài thì tính sĩng thể hiện rõ hơn tính hạt, ngược lại ánh sáng cĩ bước sĩng ngắn thì tính hạt thể hiện rõ hơn tính sĩng
19. HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN Bài 30: THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG VẬN DỤNG Câu 1. Hiện tượng nào dưới đây là hiện tượng quang điện A. Electron bứt ra khỏi kim loại bị nung nĩng B. Electron bứt ra khỏi kim loại khi cĩ ion đập vào C. Electron bứt ra khỏi một nguyên tử khi va chạm với một nguyên tử khác D. Electron bứt ra khỏi kim loại khi bị chiếu sáng Câu 2. Dựa vào bảng giới hạn quang điện của một số kim loại. Chọn ý đúng. Chiếu ánh sáng đơn sắc vào bề mặt một tấm đồng. Hiện tượng quang điện sẽ khơng xảy ra nếu ánh sáng cĩ bước sĩng
20. DẶN DỊ - Ghi nội dung trong tâm vào bài đầy đủ. - Dựa vào phiếu HT làm bài trên Classroom. - Làm bài tập 11,12,13 trang 158 SGK - Chuẩn bị bài học 31. Hiện tượng quang điện trong
21. CÁM ƠN CÁC EM ĐÃ THEO DÕI. CHÚC CÁC EM VÀ GIA ĐÌNH NĂM MỚI AN KHANG THỊNH VƯỢNG