Bài 30. Hiện tượng quang điện. Thuyết lượng tử ánh sáng

- 0 / 0
(Tài liệu chưa được thẩm định)
Nguồn:
Người gửi: Phạm Tuấn Anh
Ngày gửi: 22h:40' 09-04-2020
Dung lượng: 9.9 MB
Số lượt tải: 234
Nguồn:
Người gửi: Phạm Tuấn Anh
Ngày gửi: 22h:40' 09-04-2020
Dung lượng: 9.9 MB
Số lượt tải: 234
Số lượt thích:
0 người
KIỂM TRA BÀI CŨ
Câu 1: Tia X là gì? Sắp xếp các tia (sóng vô tuyến, tia hồng ngoại, tia tử ngoại, AS nhìn thấy, tia γ, tia X) trong thang sóng điện từ theo chiều tăng của tần số f?
Tr? l?i
- Tia X là sóng điện từ có bước sóng từ 10-11m đến 10-8m
- Sóng vô tuyến, tia hồng ngoại, AS nhìn thấy, tia tử ngoại, tia X, tia γ.
KIỂM TRA BÀI CŨ
a. khả năng đâm xuyên.
b. Làm đen kính ảnh
c. Làm phát quang một số chất
d. Làm ion hóa không khí.
e. Có tác dụng sinh lý
Y h?c: chi?u di?n (ch?p X- quang), CN, GT, PTN
Chữa ung thư nông
Chụp điện,
Màn quan sát khi chiếu điện
PTN: do li?u lu?ng tia X,.
Tàu vũ trụ của NẤ đến sao Mộc bằng năng lượng Mặt Trời.
ỨNG DỤNG CỦA LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
CHƯƠNG VI: LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
BÀI 30 - 31
HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN
THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN TRONG
CỬA TỰ ĐỘNG
I. HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN
1.THÍ NGHIỆM CỦA HÉC VỀ HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN
a. Sơ đồ thí nghiệm
+ H đèn hồ quang điện.
+ T tấm thuỷ tinh không màu.
+ P tấm kẽm.
+ A điện nghiệm.
Heinrich Rudolf Hertz
(1857-1894)
I. HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN
1.THÍ NGHIỆM
b. Kết quả thí nghiệm
+ Khi tấm kẽm tích điện âm được chiếu sáng thì tấm kẽm mất điện tích âm.
+ Chắn ánh sáng bằng tấm thuỷ tinh thì tấm kẽm giữ nguyên điện tích.
+ Hiện tượng cũng xảy ra với các kim loại khác.
Ánh sáng
electron quang điện
2. 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
- Người ta thấy đối với mỗi kim loại, ánh sáng chiếu vào nó (gọi lại ánh sáng kích thích) phải có bước sóng λ không lớn hơn một giá trị λo nào đó khi hiện tượng quang điện mới xảy ra. λo gọi là giới hạn quang điện của kim loại đã cho.
- D?nh lu?t: D?i với mỗi kim loại, ánh sáng kích thích phải có bước sóng ? ngắn hơn hay bằng giới hạn quang điện ?0 của kim loại đó, mới gây ra du?c hiện tượng quang điện.
- Lưu ý: Giới hạn quang điện của mỗi kim loại là đặc trưng riêng của kim loại đó.
Gi?i thích hi?n tu?ng quang di?n
Albert Einstein
Max Planck
Gi? thuy?t Plang
1. 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 bằng hf; trong đó f là tần
số của ánh sáng bị hấp thụ hay được phát ra, còn h là một hằng số.
2. Lượng tử năng lượng
THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
h = 6.625.10-34Js là hằng số P lăng
f: tần số ánh sáng (Hz)
3. Thuyết lượng tử ánh sáng:
a) Ánh sáng được tạo thành bởi các hạt gọi là phôtôn
d) Mỗi lần một nguyên tử hay phân tử phát xạ hoăc hấp thụ ánh sáng thì chúng phát ra hay hấp thụ một phôtôn
b) Với mỗi ánh sáng đơn sắc có tần số f các phôtôn đều giống nhau , mỗi phôtôn mang năng lượng bằng hf.
Lưu ý: Phoâtoân chæ toàn taïi trong traïng thaùi chuyeån ñoäng ,khoâng có phô tôn ñöùng yeân
c) Trong chân không, phôtôn bay với tốc độ c = 3. 108 m/s dọc theo tia sáng.
THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
4. Giải thích các định luật quang điện bằng thuyết lượng tử.
- Coi chùm ánh sáng là chùm hạt, mỗi hạt là một phôtôn, mỗi phôtôn ứng với một lượng tử ánh sáng.
- Mỗi phôtôn bị hấp thụ truyền toàn bộ năng lượng cho electrôn.
- Đối với các electron nằm ngay trên bề mặt kim loại thì năng lượng này dùng vào 2 việc:
+ Cung cấp cho e- công thoát A.
THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
Như vậy, muốn cho hiện tượng quang điện xảy ra thì năng lượng của phôtôn ánh sáng kích thích phải lớn hơn hoặc bằng công thoát.
4. Giải thích các định luật quang điện bằng thuyết lượng tử.
THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
D?t
IV) LƯỠNG TÍNH SÓNG HẠT CỦA ÁNH SÁNG.
CỦNG CỐ
CÂU 1: Chọn câu đúng?
Chiếu một ánh sáng đơn sắc vào một tấm đồng có λo=0,3μm. Hiện tượng quang điện sẽ không xảy ra nếu ánh sáng có bước sóng?
A.
B.
C.
D.
CÂU 2: Bieát coâng thoaùt electron cuûa moät kim loaïi laø 4,14eV. Böùc xaï coù böôùc soùng naøo döôùi ñaây gaây ra hieän töôïng quang ñieän ngoaøi cho kim loaïi? (Bieát 1eV=1,6.10-19J, c=3.108m/s)
CỦNG CỐ
HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN TRONG
Chất quang dẫn
1. Ch?t quang d?n
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Ánh sáng
HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN TRONG
ĐỊNH NGHĨA: Hiện tượng quang điện trong (quang dẫn) là hiện tượng ánh sáng giải phóng các electron liên kết để cho chúng trở thành các electron dẫn đồng thời tạo ra các lỗ trống cùng tham gia vào quá trình dẫn điện.
Chất quang dẫn
Ánh sáng
lỗ trống
electron dẫn
HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN TRONG
2. Hi?n tu?ng quang di?n trong
: Năng lượng kích hoạt
HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN TRONG
Năng lượng kích hoạt và giới hạn quang dẫn của một số chất
HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN TRONG
Hiện tượng quang điện trong
Quang điện trở
Pin quang điện
HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN TRONG
Quang điện trở
Pin quang điện
HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN TRONG
Ứng dụng của pin quang điện
Nhật Bản: 23,409 MW
Trung Quốc: 28, 330 MW
Cung cấp điện sinh hoạt
HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN TRONG
Ứng dụng của pin quang điện
Dự án tại xã Thượng Trạch, Bố Trạch, Quảng Bình. Công suất 11kW, trị giá 160.000USD.Dự án do quỹ Suez Foundation tài trợ
Pin mặt trời cho quần đảo Trường Sa. Trên quần đảo hiện có hơn 4.000 tấm pin mặt trời
Cung cấp điện sinh hoạt
HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN TRONG
Ứng dụng của pin quang điện
Sử dụng cho các vệ tinh ,
tàu thám hiểm
Sử dụng cho các phương tiện giao thông
HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN TRONG
Ứng dụng của pin quang điện
Chiếu sáng công cộng – đèn giao thông
HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN TRONG
Ứng dụng của pin quang điện
Các sản phẩm tiêu dùng
HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN TRONG
Ứng dụng của quang điện trở
Mạch báo động
Cửa tự động
HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN TRONG
Ứng dụng của quang điện trở
Đèn đường đóng ngắt tự động
Camera hồng ngoại
HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN TRONG
KIẾN THỨC CẦN NHỚ
HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN
THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN TRONG
BÀI TẬP VỀ NHÀ
1) Lập bảng so sánh hiện tượng quang điện ngoài và hiện tượng quang điện trong
2) Ôn tập công thức để tiết sau làm Bài tập
Câu 1: Tia X là gì? Sắp xếp các tia (sóng vô tuyến, tia hồng ngoại, tia tử ngoại, AS nhìn thấy, tia γ, tia X) trong thang sóng điện từ theo chiều tăng của tần số f?
Tr? l?i
- Tia X là sóng điện từ có bước sóng từ 10-11m đến 10-8m
- Sóng vô tuyến, tia hồng ngoại, AS nhìn thấy, tia tử ngoại, tia X, tia γ.
KIỂM TRA BÀI CŨ
a. khả năng đâm xuyên.
b. Làm đen kính ảnh
c. Làm phát quang một số chất
d. Làm ion hóa không khí.
e. Có tác dụng sinh lý
Y h?c: chi?u di?n (ch?p X- quang), CN, GT, PTN
Chữa ung thư nông
Chụp điện,
Màn quan sát khi chiếu điện
PTN: do li?u lu?ng tia X,.
Tàu vũ trụ của NẤ đến sao Mộc bằng năng lượng Mặt Trời.
ỨNG DỤNG CỦA LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
CHƯƠNG VI: LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
BÀI 30 - 31
HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN
THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN TRONG
CỬA TỰ ĐỘNG
I. HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN
1.THÍ NGHIỆM CỦA HÉC VỀ HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN
a. Sơ đồ thí nghiệm
+ H đèn hồ quang điện.
+ T tấm thuỷ tinh không màu.
+ P tấm kẽm.
+ A điện nghiệm.
Heinrich Rudolf Hertz
(1857-1894)
I. HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN
1.THÍ NGHIỆM
b. Kết quả thí nghiệm
+ Khi tấm kẽm tích điện âm được chiếu sáng thì tấm kẽm mất điện tích âm.
+ Chắn ánh sáng bằng tấm thuỷ tinh thì tấm kẽm giữ nguyên điện tích.
+ Hiện tượng cũng xảy ra với các kim loại khác.
Ánh sáng
electron quang điện
2. 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
- Người ta thấy đối với mỗi kim loại, ánh sáng chiếu vào nó (gọi lại ánh sáng kích thích) phải có bước sóng λ không lớn hơn một giá trị λo nào đó khi hiện tượng quang điện mới xảy ra. λo gọi là giới hạn quang điện của kim loại đã cho.
- D?nh lu?t: D?i với mỗi kim loại, ánh sáng kích thích phải có bước sóng ? ngắn hơn hay bằng giới hạn quang điện ?0 của kim loại đó, mới gây ra du?c hiện tượng quang điện.
- Lưu ý: Giới hạn quang điện của mỗi kim loại là đặc trưng riêng của kim loại đó.
Gi?i thích hi?n tu?ng quang di?n
Albert Einstein
Max Planck
Gi? thuy?t Plang
1. 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 bằng hf; trong đó f là tần
số của ánh sáng bị hấp thụ hay được phát ra, còn h là một hằng số.
2. Lượng tử năng lượng
THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
h = 6.625.10-34Js là hằng số P lăng
f: tần số ánh sáng (Hz)
3. Thuyết lượng tử ánh sáng:
a) Ánh sáng được tạo thành bởi các hạt gọi là phôtôn
d) Mỗi lần một nguyên tử hay phân tử phát xạ hoăc hấp thụ ánh sáng thì chúng phát ra hay hấp thụ một phôtôn
b) Với mỗi ánh sáng đơn sắc có tần số f các phôtôn đều giống nhau , mỗi phôtôn mang năng lượng bằng hf.
Lưu ý: Phoâtoân chæ toàn taïi trong traïng thaùi chuyeån ñoäng ,khoâng có phô tôn ñöùng yeân
c) Trong chân không, phôtôn bay với tốc độ c = 3. 108 m/s dọc theo tia sáng.
THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
4. Giải thích các định luật quang điện bằng thuyết lượng tử.
- Coi chùm ánh sáng là chùm hạt, mỗi hạt là một phôtôn, mỗi phôtôn ứng với một lượng tử ánh sáng.
- Mỗi phôtôn bị hấp thụ truyền toàn bộ năng lượng cho electrôn.
- Đối với các electron nằm ngay trên bề mặt kim loại thì năng lượng này dùng vào 2 việc:
+ Cung cấp cho e- công thoát A.
THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
Như vậy, muốn cho hiện tượng quang điện xảy ra thì năng lượng của phôtôn ánh sáng kích thích phải lớn hơn hoặc bằng công thoát.
4. Giải thích các định luật quang điện bằng thuyết lượng tử.
THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
D?t
IV) LƯỠNG TÍNH SÓNG HẠT CỦA ÁNH SÁNG.
CỦNG CỐ
CÂU 1: Chọn câu đúng?
Chiếu một ánh sáng đơn sắc vào một tấm đồng có λo=0,3μm. Hiện tượng quang điện sẽ không xảy ra nếu ánh sáng có bước sóng?
A.
B.
C.
D.
CÂU 2: Bieát coâng thoaùt electron cuûa moät kim loaïi laø 4,14eV. Böùc xaï coù böôùc soùng naøo döôùi ñaây gaây ra hieän töôïng quang ñieän ngoaøi cho kim loaïi? (Bieát 1eV=1,6.10-19J, c=3.108m/s)
CỦNG CỐ
HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN TRONG
Chất quang dẫn
1. Ch?t quang d?n
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Ánh sáng
HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN TRONG
ĐỊNH NGHĨA: Hiện tượng quang điện trong (quang dẫn) là hiện tượng ánh sáng giải phóng các electron liên kết để cho chúng trở thành các electron dẫn đồng thời tạo ra các lỗ trống cùng tham gia vào quá trình dẫn điện.
Chất quang dẫn
Ánh sáng
lỗ trống
electron dẫn
HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN TRONG
2. Hi?n tu?ng quang di?n trong
: Năng lượng kích hoạt
HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN TRONG
Năng lượng kích hoạt và giới hạn quang dẫn của một số chất
HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN TRONG
Hiện tượng quang điện trong
Quang điện trở
Pin quang điện
HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN TRONG
Quang điện trở
Pin quang điện
HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN TRONG
Ứng dụng của pin quang điện
Nhật Bản: 23,409 MW
Trung Quốc: 28, 330 MW
Cung cấp điện sinh hoạt
HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN TRONG
Ứng dụng của pin quang điện
Dự án tại xã Thượng Trạch, Bố Trạch, Quảng Bình. Công suất 11kW, trị giá 160.000USD.Dự án do quỹ Suez Foundation tài trợ
Pin mặt trời cho quần đảo Trường Sa. Trên quần đảo hiện có hơn 4.000 tấm pin mặt trời
Cung cấp điện sinh hoạt
HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN TRONG
Ứng dụng của pin quang điện
Sử dụng cho các vệ tinh ,
tàu thám hiểm
Sử dụng cho các phương tiện giao thông
HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN TRONG
Ứng dụng của pin quang điện
Chiếu sáng công cộng – đèn giao thông
HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN TRONG
Ứng dụng của pin quang điện
Các sản phẩm tiêu dùng
HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN TRONG
Ứng dụng của quang điện trở
Mạch báo động
Cửa tự động
HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN TRONG
Ứng dụng của quang điện trở
Đèn đường đóng ngắt tự động
Camera hồng ngoại
HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN TRONG
KIẾN THỨC CẦN NHỚ
HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN
THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN TRONG
BÀI TẬP VỀ NHÀ
1) Lập bảng so sánh hiện tượng quang điện ngoài và hiện tượng quang điện trong
2) Ôn tập công thức để tiết sau làm Bài tập
 







Các ý kiến mới nhất