Bài 50: Thuyết lượng tử và các định luật quang điện

I. CÁC ĐỊNH LUẬT QUANG ĐIỆN.
1. Đònh luật quang điện thứ nhất
2. Đònh luật quang điện thứ hai
3. Đònh luật quang điện thứ ba
II. THUYẾT LƯNG TỬ
1. Sự mâu thuẩn của các đònh luật quang điện với tính chất
sóng ánh sáng
2. Thuyết lượng tử
III. GIẢI THÍCH CÁC ĐỊNH LUẬT QUANG ĐIỆN BẰNG
THUYẾT LƯNG TỬ

1. Công thức Anhxtanh
2. Giải thích đònh luật
IV. LƯỢNG TÍNH SÓNG – CỦA ÁNH
SÁNG

I. CÁC ĐỊNH LUẬT QUANG ĐIỆN
1. Đònh luật quang điện thứ nhất:
- Đối với mỗi kim loại dùng làm catốt có một bước
sóng giới hạn (lamđa 0) nhất đònh gọi là giới hạn
quang điện
λλλλλ
- Hiện tượng quang điện chỉ xảy ra khi bước sóng
(lamđa) của ánh sáng kích thích nhỏ hớn giới hạn
quang điện

2. Đònh luật quang điện thứ hai: với ánh
sáng kích thích có bước sóng (lamđa) thoả
đònh luật quang điện thứ nhất thì cường độ
dòng quang điện bão hoà tỉ lệ thuận với
cường độ của chùm sáng kích thích

3. Đònh luật quang điện thứ ba:
Động năng ban đầu của các eletron quang
điện không phụ thuộc vào cường độ của
chùm sáng kích thích, mà chỉ phụ thuộc vào
bước sóng của ánh sáng kích thích và bản
chất kim loai dùng làm catốt

II. THUYẾT LƯNG TỬ
1. Sự mâu thuẩn của các đònh luật quang điện với
tính chất sóng ánh sáng:
Theo thuyết sóng ánh sáng thì:
- Bất kì chùm sang nào cũng có thể gây ra hiện tượng
quang, miễn là nó có cường độ đủ mạnh. Điều này trái
với đònh luật 1 quang điện.
- Động năng ban đầu cực đại phải phụ thuộc vào cường
độ chùm sáng kích thích. Điều này trái với đònh luật 3

- Những nguyên tử hay phân tử vật chất
không hấp thụ hay bức xạ ánh sáng một cách
liên tục, mà thành từng ph n giánầ đoạn
riêng biệt.
- Mỗi phần đó mang một năng lượng hoàn
toàn xác đònh gọi là lượng tử ánh sáng, có
công thức

III. GIẢI THÍCH CÁC ĐỊNH LUẬT QUANG
ĐIỆN BẰNG THUYẾT LƯNG TỬ
1. Công thức Anhxtanh (Einstein)
- Anhxtanh coi chùm sáng như chùm hạt, mỗi
hạt là một phôtôn ứng với một lượng tử ánh
sáng.
- Lượng ánh sáng của phôtôn bò elêctron ở bề
mặt kim loại hấp thụ sẽ được dùng vào hai
việc:

+ Cung cấp một ống thoát A cho electron thắng
được lực liên kết trong tinh thể và thoát ra
ngoài.
+ Cung cấp cho electron động năng ban đầu
cực đại
Công thức Anhxtanh

2. Giải thích các đònh luật
a. Giải thích đònh luât 1
b. Giải thích đònh luật 2: với điều kiện hiện tượng
quang điên xảy ra, cường độ dòng điện bão hoà tỉ lệ
thuận với số quang electron bật ra khỏi catốt trong
một đơn vò thời gian
- Số quang electron này lại tỉ lệ thuận với số phôtôn
dập vào mặt catốt trong thời gian đó
- Số phôtôn đó lại tỉ lệ thuận với cường độ chùm
sáng
- Vậy cường độ dòng điện bão hoàtỉ lệ thuận với
cường độ chùm sáng kích thích.

c. Giải thích đònh luật 3: theo công thức
Anhxtanh…
- Vậy động năng ban đầu cực đại của các
quang electron phụ thuộc vào bước sóng và
A nghóa là chỉ phụ thuộc vào bước sóng của
ánh sáng kích thích và bản chất kim loại làm
catốt

IV. LƯỢNG TÍNH SÓNG – HẠT CỦA ÁNH SÁNG
Ánh sáng có lưỡng tính sóng và hạt:
- Sóng điện từ có bước sóng càng ngắn, tính chất hạt
phôtôn thể hiện càng rõ: khả năng đâm xuyên, tác
dụng quang điện, ion hoá, phát quang.
- Sóng điện từ có bước sóng càng dài tính chất sóng
thể hiện càng rõ: hiện tượng giao thoa, tán sắc ánh
sáng,…

Xem chi tiết: Bài 50: Thuyết lượng tử và các định luật quang điện