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)
C. Phương pháp: Diễn giảng, pháp vấn, gợi mở.
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:
PHƯƠNG PHÁP
NỘI DUNG
I. Nhắc lại ở bài hiện tượng quang điện:
1. Để xảy ra được hiện tượng quang điện thì
bước sóng của chùm ánh sáng kích thích phải
có giá trị như thế nào?
(l
ánh sáng kích thích
l
0
)
- Với mỗi kim loại khác nhau có giá trị l
0
ánh sáng kích thích
3. - Khi bật ra khỏi kim loại, mỗi e
-
quang điện
có
một vận tốc ban đầu v
0
năng lượng mà e
-
thu được lớn nhất khi nó chuyển động trong
điện trường = ?
- Để e
-
dừng lại thì điện trường sinh công cản
có giá trị như thế nào? (
2
.
2
max.0
Vm
eU
h
)
- Mà giá trị của U
h
phụ thuộc đại lượng nào?
(bước sóng ánh sáng kích thích) mà bước
II. Nếu dùng tính chất sóng của ánh sáng để
giải thích các định luật quang điện thì: khi
ánh sáng chiếu vào Katod thì “điện trường
biến thiên của sóng ánh sáng” sẽ làm cho các
e
-
dao động mạnh. Nếu I
ánh sáng kích thích
lớn thì
điện trường đó càng mạnh e
-
dao động
mạnh bật ra khỏi kim loại dòng quang
điện => bất kỳ ánh sáng nào cũng gây ra được
hiện tượng quang điện, miễn là I
ánh sáng kích thích
lớn. => định luật 1 bị mâu thuẫn vì vậy,
Plank đưa ra “Thuyết lượng tử”.
* Ví dụ: l
ánh sáng tím
= 0,4. 10
-6
m, thì lượng tử
của nó là: E = hf = h
C
= 4,965.10
-19
ánh sáng hay là 1 photon
- 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
sáng chính là một chùm photon (chùm hạt
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
thụ E = hf phải như thế nào với công A mà e
-
thoát ra?
>> l
2. Giải thích định luật 2:
- I
qđbh
~ số e
-
bật ra khỏi Katod
- Số e
-
bật ra khỏi Katod trong 1 đơn vị tn ~
(*)
của e
-
I
qđbh
như thế nào với số e
-
bật ra
khỏi Katod? (~)
Mà để bứt ra được 1 e
-
thì phải hấp thụ được
một photon trong 1 đơn vị thời gian; số e
-
được bứt ra như thế nào số photon chiếu tới?
(~)
+ Số photon như thế nào với I
chùm ánh sáng
photon chiếu tới, mỗi photon hấp thụ sẽ
truyền toàn bộ năng lượng
E = hf cho một e
-
. Năng lượng hấp thụ này
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:
E
đmax
.
Vậy: E = A + E
đmax
=> E
đmax
= E – A
Hay: E
đmax
=
hc
- A =
hc