Hiện tượng quang điện - Thuyết lượng tử ánh sáng
Lý thuyết về Hiện tượng quang điện - Thuyết lượng tử ánh sáng
1. Hiện tượng quang điện
Hiện tượng ánh sáng làm bật các electron ra khỏi bề mặt kim loại gọi là hiện tượng quang điện (ngoài)
Tia tử ngoại có khả năng gây ra hiện tượng quang điện ở kẽm còn ánh sáng nhìn thấy thì không.
2. Lượng tử năng lượng
Lượng tử năng lượng: $\varepsilon =hf=\dfrac{hc}{\lambda }$
3. Thuyết lượng tử ánh sáng
Nội dung:
+ Ánh sáng được tạo thành bởi các hạt gọi là phôtôn.
+ Với mỗi ánh sáng đớn 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 $c={{3.10}^{8}}m/s$ dọc theo các tia sáng.
+ Mỗi lần một 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.
Chú ý: Thuyết lượng tử giải thích tốt những hiện tượng sau: sự phát quang và hiện tượng quang hóa, hiện tượng quang điện (ngoài), hiện tượng quang điện trong. Tuy nhiên thuyết lượng tử không giải thích tốt hiện tượng giao thoa ánh sáng và tán sắc ánh sáng.
Bài tập tự luyện có đáp án
Câu 1: Trong chân không, một ánh sáng đơn sắc có bước sóng $\lambda $. Gọi h là hằng số Plăng, c là tốc độ ánh sáng trong chân không. Năng lượng của phôtôn ứng với ánh sáng đơn sắc này là
- A
- B
- C
- D
Năng lượng của phôtn ứng với ánh sáng này: $\dfrac{hc}{\lambda }.$
Câu 2: Hiện tượng nào sau đây là hiện tượng quang điện:
- A
- B
- C
- D
Hiện tượng electron bật ra khổi mặt kim loại khi bị chiếu sáng là hiện tượng quang điện.
Câu 3: Trong hiện tượng quang điện ngoài, động năng ban đầu cực đại của quang êlectrôn
- A
- B
- C
- D
Theo phương trình : $ {{K}_{0\max }}=\dfrac{hc}{\lambda }-\dfrac{hc}{{{\lambda }_{0}}}=\varepsilon -A $
$ {{K}_{0\max }} $ phụ thuộc
+ $ {{\lambda }_{0}} $ ( $ {{\lambda }_{0}} $ chỉ phụ thuộc bản chất của kim loại nên )
+ $ \lambda $ ( bước sóng ánh sáng chiếu tới)
Tư biểu thức trên nhận thấy $ {{K}_{0\max }} $ không phụ thuộc cường độ chùm sáng
$ \dfrac{hc}{{{\lambda }_{0}}} $ luôn lớn hơn 0 $ \Rightarrow {{K}_{0\max }} $ < $ \dfrac{hc}{{{\lambda }_{0}}} $
Câu 4: Theo thuyết lượng tử ánh sáng, ánh sáng được tạo thành bởi các hạt
- A
- B
- C
- D
Ánh sáng được tạo thành bởi các hạt gọi là photon.
Câu 5: Chọn câu trả lời sai.
- A
- B
- C
- D
Dòng điện được tạo bởi các electron tự do là dòng điện dẫn. Do đó phát biểu sai là dòng điện được tạo bởi các electron tự do được gọi là dòng điện dịch.
Câu 6: Chọn câu đúng. Trong tế bào quang điện, ở điều kiện lí tưởng công suất của dòng quang điện bão hòa so với năng lượng của phôtôn đến catốt trong một giây thì:
- A
- B
- C
- D
Trong điều kiện lí tưởng thì mỗi photon chiếu tới sẽ sinh ra một electron quang điện và truyền toàn bộ năng lượng cho electron đó do đó công suất của dòng quang điện bão hòa sẽ bằng với năng lượng của phôtôn đến catốt trong một giây
Xem thêm các bài tiếp theo bên dưới