Hiện tượng quang điện thuyết lượng tử ánh sáng

Khoahoc xin gửi tới bạn đọc bài viết Lý thuyết Vật lý 12 bài 30: Hiện tượng quang điện thuyết lượng tử ánh sáng. Mời các bạn cùng theo dõi chi tiết bài viết dưới đây nhé.

I. Hiện tượng quang điện

Hiện tượng này được Héc phát hiện khi làm thí nghiệm vào năm 1887.

II. Các định luật quang điện

• Đối với mỗi kim loại, ánh sáng kích thích phải có chiếu tới kim loại có bước sóng λ ngắn hơn hay bằng giới hạn quang điện λ0​của kim loại đó, mới gây ra được hiện tượng quang điện.
• Giới hạn quang điện của mỗi kim loại là đặc trưng riêng của kim loại đó. Dưới đây là bảng giới hạn quang điện của một số kim loại.

III. Thuyết lượng tử ánh sáng

1. Giả thuyết lượng tử năng lượng của Plăng

Năng lượng mà mỗi lần một nguyên tử hay phân tử hấp thụ hay phát xạ có giá trị hoàn toàn xác định, gọi là lượng tử năng lượng. KH là ε, có giá trị bằng: ε = h.f

Trong đó f là tần số của ánh sáng bị hấp thụ hay phát xạ.

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

2. Thuyết lượng tử ánh sáng

• Ánh sáng được tạo thành bởi các hạt gọi là phôtôn. Cường độ chùm sáng tỷ lệ với số phôtôn phát ra trong 1 giây
• Với mỗi ánh sáng đơn sắc có tần số f, các phôtôn đều giống nhau và mang năng lượng ε = hf.
• Trong chân không phôtôn bay với tốc độ c = 3.10⁸(m/s) dọc theo các tia sáng. Phôtôn không bao giờ đứng yên
• Mỗi lần nguyên tử hấp thụ hay phát xạ ánh sáng thì chúng hấp thụ hay phát xạ một phôtôn.

Giải thích các định luật quang điện

+) Công thức Anh-xtanh về hiện tượng quang điện.

Trong hiện tượng quan điện, phô tôn truyền toàn bộ năng lượng ε cho electron. Năng lượng này dùng để: Cung cấp năng lượng để electron thắng lực liên kết để bứt ra gọi là công thoát A

Truyền cho electrton một động năng ban đầu Wđ.

Truyền một phần năng lượng H cho mạng tinh thể.

 Khi electron ở ngay trên bề mặt thì H = 0 khi đó bảo toàn năng lượng ta có:

+) Giải thích các định luật quang điện.

IV. Lưỡng tính sóng hạt của ánh sáng

- Có nhiều hiện tượng chứng tỏ ánh sáng có tính chất sóng như: nhiễu xạ, giao thoa, tán sắc, ...

- Cũng có nhiều hiện tượng chứng tỏ ánh sáng có tích chất hạt như: hiện tượng quang điện, khả năng đâm xuyên, tác dụng phát quang,...

=> Ánh sáng vừa có tính chất sóng vừa có tính chạt hạt hay ánh sáng có lưỡng tính sóng hạt