TIẾT 73: THUYẾT LƯỢNG TỬ VÀ CÁC ĐỊNH LUẬT QUANG ĐIỆN

Chia sẻ: Kata_7 Kata_7 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:6

Thêm vào BST

Báo xấu

228
lượt xem 25
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Ba định luật quang điện; Thuyết lượng tử và khái niệm photon; công thức Einstein về hiện tượng quang điện; khái niệm lưỡng tính sóng – hạt của ánh sáng. B. Kỹ năng: - Vận dụng Thuyết lượng tử để giải thích các định luật quang điện. - Giải các bài toán đơn giản về hiện tượng quang điện (tính giới hạn quang điện, tính công thoát, áp dụng công thức Einstein về hiện tượng quang điện, áp dụng công thức E = hf) C. Phương pháp: Diễn giảng, pháp vấn, gợi mở....

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: TIẾT 73: THUYẾT LƯỢNG TỬ VÀ CÁC ĐỊNH LUẬT QUANG ĐIỆN

TIẾT 73: THUYẾT LƯỢNG TỬ VÀ CÁC ĐỊNH LUẬT QUANG ĐIỆN I. MỤC ĐÍCH YÊU CẦU: A. Trọng tâm: - Ba định luật quang điện; Thuyết lượng tử và khái niệm photon; công thức Einstein về hiện tượng quang điện; khái niệm lưỡng tính sóng – hạt của ánh sáng. B. Kỹ năng: - Vận dụng Thuyết lượng tử để giải thích các định luật quang điện. - Giải các bài toán đơn giản về hiện tượng quang điện (tính giới hạn quang điện, tính công thoát, áp dụng công thức Einstein về hiện tượng quang điện, áp dụng công thức E = hf) Diễn giảng, pháp vấn, gợi mở. C. Phương pháp: II. CHUẨN BỊ: Học sinh xem Sgk. III. TIẾN HÀNH LÊN LỚP: A. Ổn định: B. Kiểm tra: Trình bày thí nghiệm với tế bào quang điện và nêu những kết quả của nó? C. Bài mới: NỘI DUNG PHƯƠNG PHÁP
I. Nhắc lại ở bài hiện tượng quang điện: I. CÁC ĐỊNH LUẬT QUANG ĐIỆN: (Học 1. Để xảy ra được hiện tượng quang điện thì Sgk trang 190-191) bước sóng của chùm ánh sáng kích thích phải 1. Định luật1: có giá trị như thế nào? - Với mỗi kim loại dùng làm Katod có một bước sóng giới hạn l0 và gọi là giới hạn quang (l ánh sáng kích thích  l0) - Với mỗi kim loại khác nhau có giá trị l0 như điện. - Hiện tượng quang điện chỉ xảy ra khi l  l0 thế nào? (có giá trị l0 là khác nhau) 2. I quang điện bảo hòa phụ thuộc đại lượng nào? 2. Định luật 2: (Iqđbh ~ Ichùm ánh sáng kích thích ) Khi l  l0 thì Iqđ bão hòa tỉ lệ I ánh sáng kích thích 3. - Khi bật ra khỏi kim loại, mỗi e- quang điện có 3. Định luật 3: một vận tốc ban đầu v0  năng lượng mà e- Động năng ban đầu cực đại của các e- quang thu được lớn nhất khi nó chuyển động trong điện Eđmax không phụ thuộc vào cường độ điện trường = ? chùm ánh sáng kích thích, mà chỉ phụ thuộc - Để e- dừng lại thì điện trường sinh công cản vào bước sóng của ánh sáng kích thích và bản chất kim loại làm Katod. m.V02max . có giá trị như thế nào? ( eU h  ) 2 Lưu ý: để dòng quang điện triệt tiêu hoàn toàn - Mà giá trị của Uh phụ thuộc đại lượng nào? thì công cản của điện trường = động năng ban (bước sóng ánh sáng kích thích) mà bước đầu cực đại của các e- quang điện. Vậy: sóng ánh sáng kích thích phụ thuộc kim loại
làm Katod)=> Uh phụ thuộc vào l ánh sáng kích m.V02max . eU h  2 và bản chất kim loại làm Katod) thích II. Nếu dùng tính chất sóng của ánh sáng để II THUYẾT LƯỢNG TỬ: giải thích các định luật quang điện thì: khi Nội dung: Những nguyên tử hay phân tử vật ánh sáng chiếu vào Katod thì “điện trường chất không hấp thụ hay bức xạ ánh sáng một biến thiên của sóng ánh sáng” sẽ làm cho các cách liên tục, mà thành từng phần, riêng biệt, e- dao động mạnh. Nếu I ánh sáng kích thích lớn thì đứt quãng. Mỗi phần đó mang một năng lượng điện trường đó càng mạnh  e- dao động hoàn toàn xác định, có độ lớn E = hf. mạnh  bật ra khỏi kim loại  dòng quang Với: f: tần số của ánh sáng mà nó phát ra 3.10 8 điện => bất kỳ ánh sáng nào cũng gây ra được C (f = = )   hiện tượng quang điện, miễn là I ánh sáng kích thích h: hằng số Plank (h = 6,625.10-34 lớn. => định luật 1 bị mâu thuẫn  vì vậy, J.s) Plank đưa ra “Thuyết lượng tử”. C ) là một lượng tử - Mỗi phần đó (E = hf = h. -6 * Ví dụ: l = 0,4. 10 m, thì lượng tử  ánh sáng tím ánh sáng hay là 1 photon C = 4,965.10-19J của nó là: E = hf = h  Vậy: - Mỗi lượng tử (E = hf) là rất nhỏ nhưng với một chùm ánh sáng (dù I ánh sáng yếu) lại chứa một lượng rất lớn các lượng tử) => do đó, ta thấy ánh sáng là liên tục.
- Khi truyền đi, thì các lượng tử không bị thay đổi, không phụ thuộc khoảng cách (kể cả các ngôi sao ở rất xa) III. Vậy, theo Thuyết lượng tử thì chùm ánh III. GIẢI THÍCH CÁC ĐỊNH LUẬT QUANG sáng chính là một chùm photon (chùm hạt ĐIỆN: ánh sáng). Dựa vào đó Einstein cho rằng khi một photon tới kim loại, nó truyền năng lượng E = hf cho e- và làm bứt ra e- đó. ĐL1: để e- bị bứt ra thì: năng lượng mà e- hấp 1. Giải thích định luật 1: thụ E = hf phải như thế nào với công A mà e- Đối với mỗi kim loại làm Katod khi hấp thụ một photon có năng lượng E = hf thì có 1 e- thoát ra? quang điện bị bứt ra => thì năng lượng hấp thụ >> công A để bứt e- ra khỏi kim loại (A: công thoát). Nghĩa là: C C hf >> A => h >> A => h >> l  A (*) hc Đặt: l0 = , Vậy: l0 >> l A 2. Giải thích định luật 2: - Iqđbh ~ số e- bật ra khỏi Katod - ĐL2: dòng quang điện là dòng chuyển dời - Số e bật ra khỏi Katod trong 1 đơn vị tn ~
c ủa e -  I như thế nào với số e- bật ra số photon đến Katod trong khoảng thời qđbh khỏi Katod? (~) gian đó. Mà để bứt ra được 1 e- thì phải hấp thụ được - Số photon đến Katod ~ với cường độ chùm một photon  trong 1 đơn vị thời gian; số e- ánh sáng được bứt ra như thế nào số photon chiếu tới? => Iqđbh ~ cường độ chùm ánh sáng kích (~) thích. + Số photon như thế nào với Ichùm ánh sáng? (~) 3. Giải thích định luật 3: => Kết luận: Iqđbh như thế nào Iá s kích thích ? (~) ĐL3: năng lượng photon E = hf truyền cho e- Khi kim loại Katod hấp thụ hoàn toàn có 2 tác dụng: photon chiếu tới, mỗi photon hấp thụ sẽ - sinh công thoát A để tách e- truyền toàn bộ lượng năng - Truyền động năng cho e-: Eđmax E = hf cho một e-. Năng lượng hấp thụ này => E = ? có 2 tác dụng: - Sinh công A (công thoát) để tách e- ra khỏi kim loại. - Truyền cho e- động năng ban đầu cực đại: Eđmax. Vậy: E = A + Eđmax => Eđmax = E – A hc hc hc Hay: Eđmax = -A= - 0  
Công thức (*) gọi là công thức Einstein. IV. Ta biết ánh sáng có tính chất là sóng điện IV. LƯỠNG TÍNH SÓNG – HẠT CỦA ÁNH từ được thể hiện bởi hiện tượng giao thoa, tán SÁNG: sắc… Ánh sáng trong hiện tượng: Để giải thích được hiện tượng quang điện thì - giao thoa:  ánh sáng có tính chất sóng - quang điện  ánh sáng có tính chất hạt ánh sáng lại có tính hạt. => Ánh sáng vừa có tính sóng, vừa có tính Vậy: ánh sáng có lưỡng tính sóng – hạt. hạ t Nhắc lại: - Nội dung và giải thích 3 định luật quang điện. D. Củng cố: - Nội dung của thuyết lượng tử E. Dặn dò: - BTVN 3, 4, 5 Sgk trang 195 - Chuẩn bị tiết sau “Bài tập”