Vật Lý 12 Bài 30: Hiện Tượng Quang điện Và Thuyết Lượng Tử ánh Sáng

YOMEDIA NONE Trang chủ Vật Lý 12 Chương 6: Lượng Tử Ánh Sáng Vật lý 12 Bài 30: Hiện tượng quang điện và thuyết lượng tử ánh sáng ADMICRO Lý thuyết10 Trắc nghiệm38 BT SGK 728 FAQ

Hôm nay chúng ta sẽ học về bài đầu tiên của chương 6- Lượng tử Ánh sáng,cùng nghiên cứu về một tính chất khác của ánh sáng, đó là bài Hiện tượng quang điện - Thuyết lượng tử ánh sáng . Tìm hiểu về các thí nghiệm về hiện tượng quang điện, ứng dụng của hiện tượng quang điện ngoài , thuyết lượng tử ánh sáng và lưỡng tính sóng – hạt của ánh sáng.

ATNETWORK YOMEDIA

1. Video bài giảng

2. Tóm tắt lý thuyết

2.1. Hiện tượng quang điện

2.2. Định luật về giới hạn quang điện

2.3. Thuyết lượng tử ánh sáng

2.4. Lưỡng tính sóng- hạt của ánh sáng

3. Bài tập minh hoạ

4. Luyện tập bài 30 Vật lý 12

4.1. Trắc nghiệm

4.2. Bài tập SGK & Nâng cao

5. Hỏi đáp Bài 30 Chương 6 Vật lý 12

Tóm tắt lý thuyết

2.1. Hiện tượng quang điện

a. Thí nghiệm của Héc về hiện tượng quang điện

- Chiếu một chùm sáng do hồ quang phát ra vào tấm kim loại tích điện âm thì tấm kim loại bị mất điện tích âm.

- Các thí nghiệm cho thấy, ánh sáng hồ quang đã làm bật electron ra khỏi mặt tấm kẻm.

b. Định nghĩa

Hiện tượng ánh sáng làm bật các electron ra khỏi mặt kim loại gọi là hiện tượng quang điện ngoài.

c. Bức xạ tử ngoại gây ra hiện tượng quang điện ở kẽm

Nếu chắn chùm sáng hồ quang bằng bằng một tấm thủy tinh dày (thủy tinh hấp thụ mạnh các tia tử ngoại) thì hiện tượng quang điện không xảy ra. Điều đó chứng tỏ rằng các bức xạ tử ngoại có khả năng gây ra hiện tượng quang điện ở kẽm, còn ánh sáng nhìn thấy được thì không.

2.2. Định luật về giới hạn quang điện

- Đối với mỗi kim loại, ánh sáng kích thích phải 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: \(\lambda \leq \lambda _0\)

- Định luật về giới hạn quang điện chỉ có thể giải thích được bằng thuyết lượng tử ánh sáng.

2.3. Thuyết lượng tử ánh sáng

a. Giả thuyết Plăng

- Lượng năng lượng mà mỗi lần 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 của ánh sáng bị hấp thụ hay được phát ra; còn h là một hằng số.

b. Lượng tử năng lượng.

Năng lượng mà nguyên tử hoặc phân tử hấp thụ hay phản xạ hoàn toàn xác định là h.f"

Trong đó: \(\varepsilon = h.f\) : lượng tử năng lượng Với: f: tần số của ánh sáng đơn sắc h = \(6,625.10^{-34}\) J: hằng số Plăng

c. Thuyết lượng tử ánh sáng

- Ánh sáng được tạo thành bởi các hạt gọi là phôtôn.

- Với mỗi ánh sáng đơn sắc có tần số f, các phôtôn đều giống nhau, mỗi phôtôn mang năng lượng bằng hf.

- Trong chân không, phôtôn bay với tốc độ c = 3.108m/s dọc theo các tia sáng.

- Mỗi lần nguyên tử hay phân tử phát xạ hoặc hấp thụ ánh sáng thì chúng phát ra hay hấp thụ một phôtôn.

- Phôtôn chỉ tồn tại trong trạng thái chuyển động. Không có phôtôn đứng yên

d. Giải thích định luật về giới hạn quang điện bằng thuyết lượng tử ánh sáng

Trong hiện tượng quang điện mỗi phôtôn bị hấp thụ sẽ truyền toàn bộ năng lượng cho một electron. Để bứt được electron ra khỏi bề mặt kim loại thì năng lượng của phôtôn phải lớn hơn công thoát A:

\(hf=\frac{hc}{\lambda }\geq A=\frac{hc}{\lambda_0 }\)

→ \(\lambda \leq \lambda _0\)

Với \(\lambda _0=\frac{hc}{A}\) chính là giới hạn quang điện của kim loại.

2.4. Lưỡng tính sóng – hạt của ánh sáng

- Ánh sáng vừa có tính chất sóng lại vừa có tính chất hạt nên ta nói ánh sáng có lưỡng tính sóng – hạt.

- Ánh sáng có bản chất điện từ.

Bài tập minh họa

Bài 1:

Một nguồn sáng chỉ phát ra ánh sáng đơn sắc có f = \(5.10^{14}\) Hz. Số phôtôn nguồn phát ra trong mỗi giấy bằng \(3.10^{19}\) hạt. Tìm công suất bức xạ của nguồn?

Hướng dẫn giải:

Ta có: \(P = N. \varepsilon = N. h. f\) ⇒ \(P\) = \(3.10^{19}\).\(6,625.10^{-34}\).\(5.10^{14}\) = 9,9375 W

Bài 2:

Chiếu chùm bức xạ có bước sóng 0,18 \(\mu\)m vào bề mặt một miếng kim loại có giới hạn quang điện 0,3 \(\mu\)m. Cho rằng năng lượng của mỗi phôtôn được dùng để cung cấp công thoát electron phần còn lại biến hoàn toàn thành động năng. Tìm vận tốc cực đại của các electon?

Hướng dẫn giải:

\(\lambda = 0,18 \mu m = 0,18.10^{-6}m;\ \lambda _0= 0,3 \mu m = 0,3.10^{-6}m\)

Theo công thức Anhxtanh: \(v_{0\ max} = \sqrt{\frac{2hc}{m}\left ( \frac{1}{\lambda }-\frac{1}{\lambda _0} \right )}\)

\(\Rightarrow v_{0\ max} = \sqrt{\frac{2.6,625.10^{-34}.3.10^8}{9,1.10^{-31}}\left ( \frac{1}{0,18.10^{-6}}-\frac{1}{0,3.10^{-6}} \right )} = 9,85.10^5\ m/s\)

Bài 3:

Chiếu một bức xạ có \(\lambda = 0,14\ \mu m\) vào một quả cầu bằng đồng có công thoát A = 4,57eV đặt cô lập về điện. Tìm điện thế cực đại của quả cầu?

Hướng dẫn giải:

\(A=4,57eV=4,57.1,6.10^{-19}=7,312.10^{-19} J\)

Giới hạn quang điện: \(\lambda _0 = \frac{hc}{A}\)

\(\Rightarrow \lambda _0 = \frac{6,625.10^{-34}.3.10^8}{7,312.10^{-19}} = 0,27\ \mu m\) \(\lambda = 0,14 \ \mu m < \lambda _0 = 0,27\ \mu m\)

Ta có: \(\left |e \right |.v_{max}=E_{d_{max}}\) = \(\frac{hc}{\lambda }\) - A

\(\Rightarrow V_{max} = \left ( \frac{hc}{\lambda } - A \right ).\frac{1}{|e|} = \left ( \frac{6,625.10^{-34}.3.10^8}{0,14.10^{-6}}- 7,312.10^{-19} \right ).\frac{1}{1,6.10^{-19}}\) \(\Rightarrow V_{max} = 4,3\ (V)\)

4. Luyện tập Bài 30 Vật lý 12

Qua bài này, các em sẽ được làm quen với các kiến thức liên quan đến Hiện tượng quang điện và Thuyết lượng tử ánh sáng cùng với các bài tập liên quan theo nhiều cấp độ từ dễ đến khó…, các em cần phải nắm được :

- Trình bài 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 thuyết lượng tử ánh sáng và vận dụng được thuyết Phôtôn để giải thích định luật về giới hạn quang điện .

- Nêu được lưỡng tính sóng – hạt của ánh sáng .

4.1. Trắc nghiệm

Các em có thể hệ thống lại nội dung kiến thức đã học được thông qua bài kiểm tra Trắc nghiệm Vật lý 12 Bài 30 cực hay có đáp án và lời giải chi tiết.

• Câu 1:

  Công thoát của kim loại Na là 2,48 eV. Chiếu một chùm bức xạ có bước sóng 0,36μm vào tế bào quang điện có catôt làm bằng Na. Vận tốc ban đầu cực đại của êlectron quang điện là:

  • A. 5,84.105 m/s.
  • B. 6,24.105 m/s
  • C. 5,84.106 m/s
  • D. 6,24.106 m/s.

• Câu 2:

  Chọn câu đúng:

  • A. Hiện tượng giao thoa dễ quan sát đối với ánh sáng có bước sóng ngắn.
  • B. Hiện tượng quang điện chứng tỏ tính chất sóng của ánh sáng.
  • C. Những sóng điện từ có tần số càng lớn thì tính chất sóng thể hiện càng rõ.
  • D. Sóng điện từ có bước sóng lớn thì năng lượng phô tôn nhỏ.

• Câu 3:

  Một ngọn đèn phát ra ánh sáng đơn sắc có bước sóng l= 0,6μm. Công suất đèn là P = 10W. Số phôtôn mà ngọn đèn phát ra trong 10s là:

  • A. N = 3.1020
  • B. N = 5.1015
  • C. N = 6.1018
  • D. N = 2.1022

Câu 4-10: Mời các em đăng nhập xem tiếp nội dung và thi thử Online để củng cố kiến thức về bài học này nhé!

4.2. Bài tập SGK và Nâng cao

Các em có thể xem thêm phần hướng dẫn Giải bài tập Vật lý 12 Bài 30 để giúp các em nắm vững bài học và các phương pháp giải bài tập.

Bài tập 1 trang 158 SGK Vật lý 12

Bài tập 2 trang 158 SGK Vật lý 12

Bài tập 3 trang 158 SGK Vật lý 12

Bài tập 4 trang 158 SGK Vật lý 12

Bài tập 5 trang 158 SGK Vật lý 12

Bài tập 6 trang 158 SGK Vật lý 12

Bài tập 7 trang 158 SGK Vật lý 12

Bài tập 8 trang 158 SGK Vật lý 12

Bài tập 9 trang 158 SGK Vật lý 12

Bài tập 10 trang 158 SGK Vật lý 12

Bài tập 11 trang 158 SGK Vật lý 12

Bài tập 12 trang 158 SGK Vật lý 12

Bài tập 13 trang 158 SGK Vật lí 12

Bài tập 30.1 trang 83 SBT Vật lý 12

Bài tập 30.2 trang 83 SBT Vật lý 12

Bài tập 30.3 trang 83 SBT Vật lý 12

Bài tập 30.4 trang 83 SBT Vật lý 12

Bài tập 30.5 trang 83 SBT Vật lý 12

Bài tập 30.6 trang 83 SBT Vật lý 12

Bài tập 30.7 trang 84 SBT Vật lý 12

Bài tập 30.8 trang 84 SBT Vật lý 12

Bài tập 30.9 trang 84 SBT Vật lý 12

Bài tập 30.10 trang 84 SBT Vật lý 12

Bài tập 30.11 trang 85 SBT Vật lý 12

Bài tập 30.12 trang 85 SBT Vật lý 12

Bài tập 30.13 trang 85 SBT Vật lý 12

Bài tập 30.14 trang 85 SBT Vật lý 12

Bài tập 30.15 trang 85 SBT Vật lý 12

Bài tập 30.16 trang 86 SBT Vật lý 12

Bài tập 30.17 trang 86 SBT Vật lý 12

Bài tập 30.18 trang 86 SBT Vật lý 12

Bài tập 30.19 trang 86 SBT Vật lý 12

Bài tập 30.20 trang 86 SBT Vật lý 12

Bài tập 1 trang 225 SGK Vật lý 12 nâng cao

Bài tập 2 trang 225 SGK Vật lý 12 nâng cao

Bài tập 3 trang 225 SGK Vật lý 12 nâng cao

Bài tập 4 trang 225 SGK Vật lý 12 nâng cao

Bài tập 5 trang 225 SGK Vật lý 12 nâng cao

5. Hỏi đáp Bài 30 Chương 6 Vật lý 12

Trong quá trình học tập nếu có thắc mắc hay cần trợ giúp gì thì các em hãy comment ở mục Hỏi đáp, Cộng đồng Vật lý HOC247 sẽ hỗ trợ cho các em một cách nhanh chóng!

Chúc các em học tập tốt và luôn đạt thành tích cao trong học tập!

-- Mod Vật Lý 12 HỌC247

NONE

Bài học cùng chương

Vật lý 12 Bài 31: Hiện tượng quang điện trong Vật lý 12 Bài 32: Hiện tượng quang - phát quang Vật lý 12 Bài 33: Mẫu nguyên tử Bo Vật lý 12 Bài 34: Sơ lược về laze ADSENSE TRACNGHIEM Bộ đề thi nổi bật UREKA AANETWORK

XEM NHANH CHƯƠNG TRÌNH LỚP 12

Toán 12

Lý thuyết Toán 12

Giải bài tập SGK Toán 12

Giải BT sách nâng cao Toán 12

Trắc nghiệm Toán 12

Hình học 12 Chương 3

Ngữ văn 12

Lý thuyết Ngữ Văn 12

Soạn văn 12

Soạn văn 12 (ngắn gọn)

Văn mẫu 12

Soạn Ai đã đặt tên cho dòng sông

Tiếng Anh 12

Giải bài Tiếng Anh 12

Giải bài Tiếng Anh 12 (Mới)

Trắc nghiệm Tiếng Anh 12

Unit 8 Lớp 12 Life in the future

Tiếng Anh 12 mới Unit 4

Vật lý 12

Lý thuyết Vật Lý 12

Giải bài tập SGK Vật Lý 12

Giải BT sách nâng cao Vật Lý 12

Trắc nghiệm Vật Lý 12

Ôn tập Vật lý 12 Chương 3

Hoá học 12

Lý thuyết Hóa 12

Giải bài tập SGK Hóa 12

Giải BT sách nâng cao Hóa 12

Trắc nghiệm Hóa 12

Ôn tập Hóa học 12 Chương 4

Sinh học 12

Lý thuyết Sinh 12

Giải bài tập SGK Sinh 12

Giải BT sách nâng cao Sinh 12

Trắc nghiệm Sinh 12

Sinh Học 12 Chương 1 Tiến hóa

Lịch sử 12

Lý thuyết Lịch sử 12

Giải bài tập SGK Lịch sử 12

Trắc nghiệm Lịch sử 12

Lịch Sử 12 Chương 2 Lịch Sử VN

Địa lý 12

Lý thuyết Địa lý 12

Giải bài tập SGK Địa lý 12

Trắc nghiệm Địa lý 12

Địa Lý 12 VĐSD và BVTN

GDCD 12

Lý thuyết GDCD 12

Giải bài tập SGK GDCD 12

Trắc nghiệm GDCD 12

GDCD 12 Học kì 1

Công nghệ 12

Lý thuyết Công nghệ 12

Giải bài tập SGK Công nghệ 12

Trắc nghiệm Công nghệ 12

Công nghệ 12 Chương 3

Tin học 12

Lý thuyết Tin học 12

Giải bài tập SGK Tin học 12

Trắc nghiệm Tin học 12

Tin học 12 Chương 2

Cộng đồng

Hỏi đáp lớp 12

Tư liệu lớp 12

Xem nhiều nhất tuần

Video: Vợ nhặt của Kim Lân

Đề cương HK1 lớp 12

Video ôn thi THPT QG môn Văn

Video ôn thi THPT QG môn Sinh

Video ôn thi THPT QG môn Vật lý

Video ôn thi THPT QG Tiếng Anh

Video ôn thi THPT QG môn Hóa

Video ôn thi THPT QG môn Toán

Sóng- Xuân Quỳnh

Khái quát văn học Việt Nam từ đầu CMT8 1945 đến thế kỉ XX

Người lái đò sông Đà

Đất Nước- Nguyễn Khoa Điềm

Đàn ghi ta của Lor-ca

Tây Tiến

Ai đã đặt tên cho dòng sông

Quá trình văn học và phong cách văn học

YOMEDIA YOMEDIA ×

Thông báo

Bạn vui lòng đăng nhập trước khi sử dụng chức năng này.

Bỏ qua Đăng nhập ×

Thông báo

Bạn vui lòng đăng nhập trước khi sử dụng chức năng này.

Đồng ý ATNETWORK ON QC Bỏ qua >>