CHƯƠNG VI. LƯỢNG TỬ ẢNH SÁNG
Tiết: 78 HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN
THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
A. MỤC TIÊU
1. Kiến thức: Trình bày được thí nghiệm Héc về hiện tượng quang điện và nêu được định nghĩa hiện
tượng quang điện; Phát biểu được định luật về giới hạn quang điện, Phát biểu được giả thuyết Plăng và viết
được biểu thức về lượng tử năng lượng, phát biểu được thuyết lượng tử ánh sáng và nêu được những đặc điểm
của phôtôn.
2. Kĩ năng: Vận dụng được thuyết phôtôn để giải thích định luật về giới hạn quang điện; Nêu được
lưỡng tính sóng - hạt của ánh sáng.
3. Thái độ:
B. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên:
- Bộ thí nghiệm về hiện tượng quang điện (nếu có).
- Một số mẫu chuyện vui về sự ra đời của thuyết lượng tử như thái độ của các nhà khoa học thời bấy giờ
trước ý kiến có tính chất táo bạo của Plăng về sự gián đoạn của năng lượng.
2. Học sinh:
C. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Hoạt động 1 ( phút): Kiểm tra bài cũ , điều kiện xuất phát - Đề xuất vấn đề:
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
*Thí nghiệm nào có chứng tỏ ánh sáng có tính chất
sóng?
*Vậy ánh sáng còn có tính chất nào nữa không? Vì
sao ánh sáng lại là đối tượng để khoa học luôn tìm tòi
và khám phá?
*Giáo viên nêu mục tiêu tiết học
*Học sinh làm việc cá nhân, tái hiện lại kiến thức để
trả lời câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên.
*Học sinh suy nghĩ và dự đoán.
*Học sinh thảo luận theo nhóm, trả lời câu hỏi theo
yêu cầu của giáo viên;
*Học sinh thảo luận theo nhóm, rút ra định nghĩa hiện
tượng quang điện:
Hiện tượng ánh sáng làm bật các êlectron ra khỏi
mặt kim loại gọi là hiện tượng quang điện (ngoài).
*Học sinh thảo luận theo nhóm, trả lời câu hỏi theo
yêu cầu của giáo viên;
*Câu trả lời đúng:
trang 1
Zn
-
-
-
kim loai chắn ánh sáng hồ quang, yêu cầu học sinh
thảo luận theo nhóm, cho biết tác dụng của tấm thủy
tinh;
*Giáo viên yêu cầu học sinh quan sát thí nghiệm và
nhận xét kết quả;
Nếu trên đường đi của ánh sáng hồ quang đặt một
tấm thuỷ tinh dày → hiện tượng không xảy ra →
chứng tỏ điều gì?
Tấm thủy tinh có vai trò chắn bức xạ tử ngoại, không
cho các bức xạ tử ngoại chiếu tới mặt kim loại.
*Học sinh quan sát thí nghiệm và trả lời câu hỏi theo
yêu cầu của giáo viên;
Hiện tượng quang điện không xảy ra.
Hoạt động 3 ( phút): Tìm hiểu định luật về giới hạn quang điện.
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
*Giáo viên thông báo: thí nghiệm khi lọc lấy một
ánh sáng đơn sắc rồi chiếu vào mặt tấm kim loại. Ta
thấy với mỗi kim loại, ánh sáng chiếu vào nó (ánh
*Học sinh thảo luận theo nhóm trả lời được câu hỏi
theo yêu cầu của giáo viên: Vì sao thuyết sóng điện từ
về ánh sáng không giải thích được.
*Học sinh thảo luận, trả lời câu hỏi theo yêu cầu của
giáo viên: Cần có một mô hình mới (giả thiết mới) để
giải thích kết quả.
=> Tiếp nhận phương pháp: Xây dựng giả thiết về
lượng tử ánh sáng.
Hoạt động 4 ( phút): Tìm hiểu thuyết lượng tử ánh sáng
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
*Giáo viên nhấn mạnh: Khi nghiên cứu bằng thực
nghiệm quang phổ của nguồn sáng → kết quả thu
được không thể giải thích bằng các lí thuyết cổ điển
→ Plăng cho rằng vấn đề mấu chốt nằm ở quan niệm
không đúng về sự trao đổi năng lượng giữa các
nguyên tử và phân tử. Từ đó Planck đưa ra một giả
thiết về sự trao đổi năng lượng của vật chất.
*Giáo viên trình tự dẫn dắt học sinh nắm các nội
dung của giả thiết về lượng tử năng lượng;
*Giáo viên giải thích, để học sinh nắm được thế nào
là liên tục, thế nào là riêng biệt, gián đoạn;
- Giả thuyết của Plăng được thực nghiệm xác nhận là
đúng.
*Giáo viên nhấn mạnh: Lượng năng lượng mà mỗi
lần một nguyên tử hay phân tử hấp thụ hay phát xạ
gọi là lượng tử năng lượng (ε)
*Giáo viên yêu cầu học sinh đọc sách giáo khoa, từ
đó nêu những nội dung của thuyết lượng tử.
*Giáo viên nhấn mạnh: Dựa trên giả thuyết của
Plăng để giải thích các định luật quang điện, Einstein
động. Không có phôtôn đứng yên.
*Giáo viên nhấn mạnh: Anh-xtanh cho rằng hiện
tượng quang điện xảy ra do có sự hấp thụ phôtôn của
ánh sáng kích thích bởi êlectron trong kim loại.
*Để êlectron bức ra khỏi kim loại thì năng lượng này
phải như thế nào?
*Giáo viên yêu cầu học sinh thảo luận theo nhóm, trả
lời câu hỏi;
*Giáo viên nhấn mạnh: năng lượng mà photon cung
cấp tối thiểu phải bằng công thắng lực liên kết (công
thoát);
*Giáo viên dẫn dắt học sinh giải thích được kết quả
của định luật về giới hạn đỏ của quang điện;
đều giống nhau, mỗi phôtôn mang năng lượng bằng
hf.
c. Phôtôn bay với tốc độ c = 3.10
8
m/s dọc theo các tia
sáng.
d. Mỗi lần một nguyên tử hay phân tử phát xạ hay hấp
thụ ánh sáng thì chúng phát ra hay hấp thụ một
phôtôn
*Học sinh làm việc theo nhóm, trả lời câu hỏi theo
yêu cầu của giáo viên:
*năng lượng photon cung cấp dùng để phá vỡ liên kết
của electron, do vậy năng lượng mà photon đập tới
mặt kim loại phải lớn hơn hoặc bằng công thoát để
phá vỡ liên kết của electron;
*Từ đó suy ra:Đ ể hiện tượng quang điện xảy ra:
hf ≥ A hay
có đầy đủ hai tính chất trên, tuỳ từng hiện tượng mà
tính chất được biểu hiện.
=>Yêu cầu học sinh kết luận về lưỡng tính sóng –
hạtj
*Giáo viên nhấn mạnh: Dù tính chất nào của ánh sáng
thể hiện ra thì ánh sáng vẫn có bản chất là sóng điện
từ.
*Học sinh tái hiện lại kiến thức trả lời câu hỏi theo
yêu cầu của giáo viên:
Hiện tượng giao thoa ánh sáng chứng tỏ ánh sáng có
tính chất sóng;
*Học sinh tiếp thu và ghi nhận kiến thức.
*Học sinh tiếp nhận kiến thức.
*Học sinh thảo luận theo nhóm để trả lời câu hỏi theo
yêu cầu của giáo viên:
Ánh sáng có đầy đủ hai tính chất, một số hiện tượng
vật lí thì ánh sáng thể hiện tính chất sóng, một số hiện
tượng vật lí thì ánh sáng biểu hiện tính chất hạt.
*Học sinh tiếp thu và ghi nhận kiến thức.
Hoạt động 6 ( phút): Củng cố bài học và định hướng nhiệm vụ học tập tiếp theo.
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
*Giáo viên yêu cầu học sinh nêu những nội dung
chính của bài học;
*Giáo viên yêu cầu học sinh về nhà làm các bài tập
sách giáo khoa và sách bài tập để chuẩn bị cho tiết
học sau.
*Học sinh làm việc cá nhân, hệ thống hoá các kiến
thức trọng tâm của bài học.
*Học sinh tiếp thu và ghi nhận nhiệm vụ học tập theo
yêu cầu của giáo viên.
*Giáo viên đặt vấn đề, nêu mục tiêu tiết học.
*Học sinh làm việc cá nhân, tái hiện lại kiến thức một
cách có hệ thống để trả lời các câu hỏi theo yêu cầu
của giáo viên;
*Học sinh lắng nghe, tiếp thu và nhận thức vấn đề cần
nghiên cứu.
Hoạt động 2: Giải một số bài tập trắc nghiệm
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
*Giáo viên phát phiếu học tập cho học sinh;
*Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm, tìm
đáp án đúng.
*Giáo viên yêu cầu đại diện các nhóm trình bày kết
quả thảo luận;
*Cho học sinh nhận xét, bổ sung.
*Đại diện các nhóm lên nhận phiếu học tập từ giáo
viên;
*Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìm
phương pháp giải các bài tập trắc nghiệm để chọn đáp
án đúng.
*Đại diện nhóm lên trình bày kết quả.
*Học sinh nhận xét, bổ sung.
PHIẾU TRẮC NGHIỆM
Câu 1 . Giới hạn quang điện của mỗi kim loại là:
A. Bước sóng của ánh sáng kích thích.
B. Bước sóng của riêng kim loại đó.
C. Bước sóng giới hạn của ánh sáng kích thích đối với kim loại đó
D. Công thoát của các êlectrôn ở bề mặt kim loại đó
Câu 2 . Chọn câu đúng .
A. Đối với mỗi kim loại dùng catôt, ánh sáng kích thích phải có bước sóng nhỏ hơn trị số λ
0
-34
J.s; 1eV =
1,6.10
-19
J. Công thoát electron khỏi catốt của tế bào có giá trị nào sau đây:
A. 1,14eV B. 66,25eV C. 6,625eV D. 41,4eV
Câu 6: Kim loại làm catốt một tế bào quang điện có công thoát electron là A
0
= 2,2Ev .Chiếu vào
tế bào quang điện bức xạ
λ
= 0,44
m
µ
cho h = 6,625.10
-34
kg. Giới hạn quang điện của kim loại làm
catốt thoả mãn giá trị nào sau đây:
A. 0,5646
m
µ
B.0,646
m
µ
C. 6,6220
m
µ
D. 0,5960
m
µ
hạn quang điện của kim loại này.
*Học sinh làm việc theo nhóm, theo định hướng của
giáo viên;
*Đại diện nhóm lên trình bày kết quả thảo luận;
*Học sinh chép đề bài tập 2 theo yêu cầu của giáo
viên: Thí nghiệm với tế bào quang điện, dòng điện chỉ
sinh ra khi ánh sáng chiếu tới nó có bước sóng nhỏ hơn
0,45
µ
m. Tính công thoát của kim loại (ra đơn vị eV).
*Học sinh làm việc theo nhóm theo yêu cầu và định
hướng của giáo viên;
*Đại diện các nhóm lên trình bày kết quả theo yêu cầu
của iáo viên.
*Học sinh chép đề bài tập 3: Giới hạn quang điện của
kẽm là 0,36µm, công thoát của kẽm kém hơn của
Natri 1,4 lần. Tìm giới hạn của Natri.
*Học sinh làm việc theo nhóm, theo định hướng của
giáo viên;
*Đại diện nhóm lên trình bày kết quả;
*Học sinh nhận xét, bổ sung.
Hoạt động 4: Củng cố bài học và định hướng nhiệm vụ học tập tiếp theo.
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
*Giáo viên yêu cầu học sinh nêu lại các công thức liên
quan trong tiết bài tập.
*Giáo viên khắc sâu phương pháp giải các dạng toán
thường gặp;
*Giáo viên yêu cầu học sinh về nhà chuẩn bị nội dung
cho tiết học sau.
*Học sinh hệ thống hóa kiến thức để trả lời các câu hỏi
*Học sinh làm việc cá nhân, tái hiện lại kiến thức một
cách có hệ thống để trả lời các câu hỏi theo yêu cầu của
giáo viên;
*Học sinh tiếp thu và nhận thức vấn đề cần nghiên cứu.
Hoạt động 2 ( phút): Tìm hiểu chất quang dẫn và hiện tượng quang điện trong
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
* Giáo viên yêu cầu học sinh đọc sách giáo khoa
và cho biết chất quang dẫn là gì?
*Giáo viên nhấn mạnh: Một số chất quang dẫn:
Ge, Si, PbS, PbSe, PbTe, CdS, CdSe, CdTe…
*Dựa vào bản chất của dòng điện trong chất bán
dẫn và thuyết lượng tử, hãy giải thích kết quả
trên?
*Giáo viên nhấn mạnh: Hiện tượng giải phóng
các hạt tải điện (êlectron và lỗ trống) xảy ra bên
trong khối bán dẫn khi bị chiếu sáng nên gọi là
hiện tượng quang dẫn trong.
=> Giáo viên yêu cầu học sinh rút ra định nghĩa
về hiện tượng quang điện trong (hay hiện tượng
quang dẫn).
*Giáo viên phân tích và dẫn dắt học sinh so sánh
độ lớn của giới hạn quang dẫn với độ lớn của giới
hạn quang điện và đưa ra nhận xét.
*Giáo viên nhấn mạnh: Hiện tượng quang dẫn
được áp dụng trong các loại pin quang điện.
*Học sinh đọc sách giáo khoa và trả lời câu hỏi theo yêu
cầu của giáo viên.
Câu trả lời đúng: Là chất bán dẫn có tính chất cách điện
khi không bị chiếu sáng và trở thành dẫn điện khi bị
chiếu sáng.
một đế cách điện.
+ Điện trở có thể thay đổi từ vài MΩ → vài chục Ω.
Hoạt động 4 ( phút): Tìm hiểu về pin quang điện.
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
*Giáo viên đưa ra hệ thống câu hỏi:
+ Pin quang điện (pin Mặt Trời) là một thiết bị biến
đổi từ dạng năng lượng nào sang dạng năng lượng
nào?
*Vậy pin quang điện là gì?
*Giáo viên nhấn mạnh: Hiệu suất trên dưới 10%
*Giáo viên sử dụng hình vẽ, minh hoạ cấu tạo của pin
quang điện.
*Giáo viên nhấn mạnh: Trong bán dẫn n hạt tải điện
chủ yếu là êlectron, bán dẫn loại p hạt tải điện chủ
yếu là lỗ trống → ở lớp chuyển tiếp hình thành một
lớp nghèo. Ở lớp nghèo về phía bán dẫn n và về phía
bán dẫn p có những ion nào?
* Khi chiếu ánh sáng có λ ≤ λ
0
→ hiện tượng xảy ra
trong pin quang điện như thế nào?
+ Về phía n sẽ có các ion đôno tích điện dương, về
phía p có các ion axepto tích điện âm.
+ Gây ra hiện tượng quang điện trong. Êlectron đi
qua lớp chặn xuống bán dẫn n, lỗ trống bị giữ lại →
Điện cực kim loại mỏng ở trên nhiễm điện (+) → điện
cực (+), còn đế kim loại nhiễm điện (-) → điện cực
(-).
*Giáo viên trình tự phân tích để học sinh rút ra được
các ứng dụng của pin quang điện:
*Học sinh phân biệt được hiện tượng quang điện và
hiện tượng quang dẫn.
*Giáo viên yêu cầu học sinh về nhà trả lời các câu hỏi
ở sách giáo khoa, chuẩn bị nội dung cho tiết học sau.
*Học sinh làm việc cá nhân, hệ thống hoá các kiến
thức cơ bản của bài học;
*Học sinh làm việc theo nhóm, phân biệt hiện tượng
quang dẫn và hiện tượng quang điện.
*Học sinh tiếp thu và ghi nhận nhiệm vụ học tập.
trang 7
G
I
qđ
E
tx
+
-
Lớp
chặn
g
+ + + + + + + +
- - - - - - - -
n
p
Tiết: 81 HIỆN TƯỢNG QUANG – PHÁT QUANG
A. MỤC TIÊU:
1. Kiến thức: Trình bày và nêu được ví dụ về hiện tượng quang – phát quang; Nêu được đặc điểm
của ánh sáng huỳnh quang.
2. Kĩ năng: Phân biệt được huỳnh quang và lân quang
3. Thái độ:
lục.
*Giáo viên nhấn mạnh :
+ Tia tử ngoại: ánh sáng kích thích.
+ Ánh sáng màu lục phát ra: ánh sáng phát quang.
*Vậy, sự phát quang có đặc điểm gì?
*Giáo viên yêu cầu học sinh thảo luận theo nhóm
để trả lời câu hỏi.
* Thời gian kéo dài sự phát quang phụ thuộc vào
yếu tố nào?
*Giáo viên nhấn mạnh : Sự phát quang được chia
thành hai loại : Huỳnh quang và lân quang.
*Giáo viên phân tích và diễn giảng, yêu cầu học
sinh rút ra định nghĩa về sự huỳnh quang.
*Học sinh đọc sách giáo khoa và trả lời câu hỏi
theo yêu cầu của giáo viên :
Sự phát quang là sự hấp thụ ánh sáng có bước
sóng này để phát ra ánh sáng có bước sóng khác.
*Học sinh quan sát thí nghiệm và nhận xét về kết
quả thu được: Dung dịch phát ra ánh sáng màu
lục.
*Học sinh tiếp thu và ghi nhận kiến thức;
*Học sinh làm việc theo nhóm, trả lời câu hỏi theo
yêu cầu của giáo viên;
Đặc điểm: sự phát quang còn kéo dài một thời
gian sau khi tắt ánh sáng kích thích.
*Học sinh suy nghĩ và dự đoán các yếu tố ảnh
hưởng đến sự phát quang:
*Học sinh tiếp nhận kiến thức;
*Học sinh thảo luận theo nhóm, rút ra định nghĩa
hiện tượng huỳnh quang: Sự phát quang của các