Bài 30: HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG

Chia sẻ bài viết này

Bài 30: HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN. THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG

I. Hiện tượng quang điện

Thí nghiệm của Héc về hiện tượng quang điện

Chiếu ánh sáng hồ quang vào tấm kẽm tích điện âm, ánh sáng hồ quang làm bật êlectron khỏi mặt tấm kẽm.

Định nghĩa

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

II. Định luật về giới hạn quang điện

* Định luật: Đối với mỗi kim loại, ánh sáng kích thích phải có bước sóng l ngắn hơn hay bằng giới hạn quang điện l₀ của kim loại đó mới gây ra được hiện tượng quang điện.

– Giới hạn quang điện của mỗi kim loại thì đặc trưng riêng cho kim loại đó.

– Thuyết sóng điện từ về ánh sáng không giải thích được định luật về giới hạn quang điện mà chỉ có thể giải thích được bằng thuyết lượng tử ánh sáng.

III. Thuyết lượng tử ánh sáng

Giả thuyết Plăng

Lượng năng lượng mà mỗi lần một nguyên tử hay phân tử hấp thụ hay phát xạ có giá trị hoàn toàn xác định và hằng hf; trong đó f là tần số của ánh sáng bị hấp thụ hay phát ra; còn h là một hằng số.

Lượng tử năng lượng

Lượng năng lượng nói trên gọi là lượng tử năng lượng

$\epsilon =hf$

h = 6,625.10^-34J.s gọi là hằng số Plăng

Thuyết lượng tử ánh sáng

– Ánh sáng được tạo thành bởi các hạt 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 một nguyên tử hay phân tử phát xạ hay hấp thụ ánh sáng thì chúng phát ra hay hấp thụ một phôtôn.

Giải thích định luật về giới hạn quang điện bằng thuyết lượng tử ánh sáng

– Mỗi phôtôn khi bị hấp thụ sẽ truyền toàn bộ năng lượng hf của nó cho 1 êlectron.

– Công để “thắng” lực liên kết gọi là công thoát A.

– Để hiện tượng quang điện xảy ra:

$hf\geqslant A$ hay $\frac{hc}{\lambda }\geqslant A$

$\Rightarrow \lambda \leq \frac{hc}{A}$

Đặt $\lambda _{0} =\frac{hc}{A}$

$\Rightarrow \lambda \leq \lambda_{0}$

IV. Lưỡng tính sóng – hạt của ánh sáng

– Hiện tượng nhiễu xạ và giao thoa chứng tỏ ánh sáng có tính chất sóng. Hiện tượng quang điện lại chứng tỏ ánh sáng có tính chất hại. Vậy ánh sáng có lưỡng tính sóng – hạt.

– Dù tính chất nào của ánh sáng thể hiện ra thì ánh sáng vẫn có bản chất điện từ.

Bài 30: HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG

Chia sẻ bài viết này