Bài giảng Vật lí 12 (cơ bản) - Bài 30: Hiện tượng quang điện. Thuyết lượng tử ánh sáng

Nội dung tài liệu: Bài giảng Vật lí 12 (cơ bản) - Bài 30: Hiện tượng quang điện. Thuyết lượng tử ánh sáng

1. CHÀO MỪNG QUÝ THẦY CÔ VÀ CÁC EM HỌC SINH
2. Một phòng giặt ở Califorlia sử dụng năng lượng mặt trời
3. Tàu vũ trụ dùng năng lượng mặt trời
4. Ch¬ng vi – lîng tö ¸nh s¸ng Bµi 30 HiÖn tîng quang ®iÖn thuyÕt lîng tö ¸nh s¸ng
5. Bµi 30 HiÖn tîng quang ®iÖn thuyÕt lîng tö ¸nh s¸ng I. Hieän töôïng quang ñieän II. Ñònh luaät veà giôùi haïn quang ñieän III. Thuyeát löôïng töû aùnh saùng IV. Löôõng tính soùng haït cuûa aùnh saùng. HEINRICH HERTZ (1857-1894)
6. Bµi 30 HiÖn tîng quang ®iÖn - ThuyÕt lîng tö ¸nh s¸ng I.Hieän töôïng quang ñieän 1. Thí nghieäm cuûa Heùc veà hieän töôïng quang ñieän a. Dụng cụ ++ Tấm kẽm Zn Nguồn hồ quang Tĩnh điện kế
7. - Chieáu tia töû ngoaïi vaøo taám keõm, soá chæ kim ñieän keá giaûm daàn, taám keõm maát ñieän tích aâm. b. Tiến hành thí nghiệm ++ Zn - - - - - - - - - - - - - -
8. - Neáu taám- Neáu keõm taám tích keõm ñieän tích döông ñieän thdöông,× kim hiÖn tîng ñieänx¶y rakeá nh khoâng thÕ nµo thay ? ñoåi ++ Zn
9. Bµi 30 HiÖn tîng quang ®iÖn - ThuyÕt lîng tö ¸nh s¸ng 2. Ñònh nghóa - Hieän töôïng aùnh saùng laøm baät caùc electron ra khoûi maët kim loaïi goïi laø hieän töôïng quang ñieän ( ngoµi ) 3. Taùc duïng cuûa tia töû ngoaïi
10. -Neáu chaén chuøm tia töû ngoaïi baèng taám thuûy tinh,- Chuøm soá chæ kimtia töûñieän ngoaïi keá khoâng coù khaû thay naêng ñoåi gaây ra hieän töôïng quang ñieän. ++ Zn G
11. Bµi 30 HiÖn tîng quang ®iÖn - ThuyÕt lîng tö ¸nh s¸ng 2. Ñònh nghóa - Hieän töôïng aùnh saùng laøm baät caùc electron ra khoûi maët kim loaïi goïi laø hieän töôïng quang ñieän ( ngoµi ) 3. Taùc duïng cuûa tia töû ngoaïi - Chuøm tia töû ngoaïi coù khaû naêng gaây ra hieän töôïng quang ñieän.
12. Bµi 30 HiÖn tîng quang ®iÖn - ThuyÕt lîng tö ¸nh s¸ng II. ÑÒNH LUAÄT VEÀ GIÔÙI HAÏN QUANG ÑIEÄN Ñoái vôùi moãi kim loaïi, aùnh saùng kích thích phaûi coù böôùc soùng  ngaén hôn hay baèng giôùi haïn quang ñieän 0 cuûa kim loaïi ñoù, môùi gaây ra ñöôïc hieän töôïng quang ñieän  0 Gi¸ trÞ giíi h¹n quang ®iÖn 0 cña mét sè kim lo¹i : ChÊt B¹c Ñång KÏm Nh«m Canxi Natri Kali Xesi 0(m) 0,26 0,30 0,35 0,36 0,75 0,50 0,55 0,66 Gi¸ trÞ giíi h¹n quang ®iÖn 0 cña mçi kim lo¹i phô thuéc vµo b¶n chÊt cña mçi kim lo¹i ®ã
13. Bµi 30 HiÖn tîng quang ®iÖn - ThuyÕt lîng tö ¸nh s¸ng III. THUYEÁT LÖÔÏNG TÖÛ AÙNH SAÙNG 1. Giaû thuyeát Plaêng Löôïng naêng löôïng maø moãi laàn moät nguyeân töû hay phaân töû haáp thuï hay phaùt xaï coù giaù trò hoaøn toaøn xaùc ñònh, goïi laø löôïng töû naêng löôïng vaø baèng h.f trong ñoù : f laø taàn soá cuûa aùnh saùng bò haáp thuï hay ñöôïc phaùt ra h laø moät haèng soá. 2.Löôïng töû naêng löôïng −34 Coâng thöùc hc h = 6,625.10 Js  ==hf   laø böôùc soùng aùnh saùng f laø taàn soá aùnh saùng
14. Bµi 30 HiÖn tîng quang ®iÖn - ThuyÕt lîng tö ¸nh s¸ng 3. Thuyeát löôïng töû aùnh saùng (thuyÕt ph«t«n) 4. aGiaûi. AÙnh thích saùng ®Þnhñöôïc taïoluËt thaønh veà giôùi töø caùchaïn haït quang phoâtoân ñieän baèng thuyeátb. Vôùi moãilöôïng aùnh töû saùng aùnh ñônsaùng saéc coù taàn soá f, caùc phoâtoân ñeàu gioáng nhau, moãi phoâtoân mang naêng löôïng cchc hf A h A  ==hf h  0  A c. Trong chaân khoâng, phoâtoân bay vôùi toác ñoä c=3.108m/s, däc theo c¸cA laø tia coâng s¸ng thoaùt (J) hc d. Khi nguyeân töû phaùt xaï hay  0 laøhaáp giôùi thuï haïn ¸nh quang saùng ñieän th×ø 0 = chuùngA phaùt ra hay haáph thuï= 6 ,625phoâtoân 10 – 34 Js c = 3.10 8 m/s
15. Bµi 30 HiÖn tîng quang ®iÖn - ThuyÕt lîng tö ¸nh s¸ng IV. LÖÔÕNG TÍNH SOÙNG - HAÏT CUÛA AÙNH SAÙNG Ñeå giaûi thích hieän töôïng giao thoa, ngöôøi ta thöøa nhaän AÙnhaùnh saùng saùng coù coù löôõng tính chaát tính soùng soùng – haït AÙnhÑeå saùnggiaûi thíchcoù baûn hieän chaát töôïng soùng quang ñieän töø.ñieän, ngöôøi ta thöøa nhaän aùnh saùng coù tính chaát haït SÑT coù böôùc soùng daøi theå hieän roõ tÝnh chÊt soùng.  SÑT coù böôùc soùng ngaén theå hieän roõ tÝnh chÊt haït.
16. Bµi 30 HiÖn tîng quang ®iÖn - ThuyÕt lîng tö ¸nh s¸ng BAØI TAÄP VAÄN DUÏNG C©u 1 : Chieáu vaøo taám ñoàng caùc aùnh saùng coù böôùc soùng 0 = 0,3m A. 0,1  m C. 0.3 m B. 0,2  m DD. 0,4m Hieän töôïng quang ñieän khoâng xaûy ra vôùi böôùc soùng naøo?
17. Bµi 30 HiÖn tîng quang ®iÖn - ThuyÕt lîng tö ¸nh s¸ng BAØI TAÄP VAÄN DUÏNG C©u 2 : Aùnh saùng coù böôùc soùng 0,75  m gaây ra hieän töôïng quang ñieän vôùi kim loaïi naøo? AA. Ca C. Na B. K D. Xs Ca : 0 = 0,75m Na : 0 = 0,5m K : 0 = 0,55m Xs : 0 = 0,66m
18. Bµi 30 HiÖn tîng quang ®iÖn - ThuyÕt lîng tö ¸nh s¸ng BAØI TAÄP VAÄN DUÏNG C©u 3 : Lượng tử năng lượng của ánh sáng đỏ (0,75 μm) là A. 26,5 J B. 8,83 .10 - 5 J C.C 26,5.10 -19 J D. 8,83.10 -20 J c 3.108  =hJ =6,625.10−−34 = 26,5.10 19  0,75.10−6
19. Bµi 30 HiÖn tîng quang ®iÖn - ThuyÕt lîng tö ¸nh s¸ng 1. - Hieän töôïng aùnh saùng laøm baät caùc electron ra khoûi maët kim loaïi goïi laø hieän töôïng quang ñieän 2. – HiÖn tîng quang ®iÖn chØ x¶y ra khi :  0  : lµ bíc sãng cña ¸nh s¸ng kÝch thÝch 0 : lµ giíi h¹n quang ®iÖn cña kim lo¹i hc  = 0 A 3 – Lîng tö n¨ng lîng  = hf f : lµ tÇn sè cña ¸nh s¸ng h=6,625.10 −34 Js
20. CÁM ƠN QUÝ THẦY CÔ CHÚC CÁC EM HỌC TỐT