Nội dung text Chủ đề 1. Hiện tượng quang điện. Thuyết lượng tử ánh sáng.doc
CHỦ ĐỀ 1. HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN. THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG MỤC LỤC A. TÓM TẮT LÍ 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 2 B. PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG TOÁN 4 Dạng 1. BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN VẬN DỤNG CÁC ĐỊNH LUẬT QUANG ĐIỆN 4 1. Sự truyền phôtôn 4 2. Điều kiện để xảy ra hiện tượng quang điện 6 3. Công thức Anhxtanh 7 4. Tế bào quang điện 8 5. Điện thế cực đại của vật dẫn trung hoà đặt cô lập 9 6. Quãng đường đi được tối đa trong điện trường cản 10 BÀI TẬP TỰ LUYỆN DẠNG 1 12 Dạng 2. BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN CHUYỂN ĐỘNG CỦA ELECTRON TRONG ĐIỆN TỪ TRƯỜNG 17 1. Chuyển động trong từ trường đều theo phương vuông góc 17 2. Chuyển động trong điện trường 17 a. Chuyển động trong điện trường dọc theo đường sức 17 b. Chuyển động trong điện trường theo phương vuông góc với đường sức 18 c. Chuyển động trong điện trường theo phương bất kì 19 BÀI TẬP TỰ LUYỆN DẠNG 2 23 DẠNG 3: BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN TIA X (TIA RƠN-GHEN) 27 1. Tần số lớn nhất và bước sóng nhỏ nhất trong chùm tia X 27 2. Nhiệt lượng anốt nhận được 28 BÀI TẬP TỰ LUYỆN DẠNG 3 31 A. TÓM TẮT LÍ THUYẾT 1. Hiện tượng quang điện a. Thí nghiệm của Héc về hiện tượng quang điện (1887) Gắn một tấm kẽm tích điện âm vào cần của một tĩnh điện kế, kim điện kế lệch đi một góc nào đó. Chiếu chùm ánh sáng hồ quang vào tấm kẽm thì góc lệch của kim điện kế giảm đi. Thay kẽm bằng kim loại khác, ta cũng thấy hiện tượng tương tự. Kết luận: Ánh sáng hồ quang đã làm bật êlectron khỏi mặt tấm kẽm. b. Định nghĩa Hiện tượng ánh sáng (hoặc bức xạ điện từ) làm bật các êlectron ra khỏi mặt kim loại gọi là hiện tượng quang điện (ngoài). LGZn 2. Định luật về giới hạn quang điện Hiện tượng quang điện chỉ xảy ra khi ánh sáng kích thích chiếu vào làm loại có bước sóng nhỏ hơn hoặc bằng bước sóng λ 0 . λ 0 được gọi là giới hạn quang điện của làm loại đó: λ λ 0 (2) Trừ kim loại kiềm và một vài kim loại kiềm thổ có giới hạn quang điện trong miền ánh sáng nhìn thấy, các kim loại thường dùng khác đều có giới hạn quang điện trong miền từ ngoại.
B. PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG TOÁN 1. Bài toán liên quan đến vận dụng các định luật quang điện. 2. Bài toán liên quan đến electron quang điện chuyển động trong điện từ trường. Dạng 1. BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN VẬN DỤNG CÁC ĐỊNH LUẬT QUANG ĐIỆN 1. Sự truyền phôtôn Năng lượng phôtôn: hc hf. Gọi N là số phôtôn chiếu vào hay phát ra trong 1 giây thì công suất của chùm sáng: PPP PNN. hfhc Ví dụ 1: Công suất của một nguồn sáng là P = 2,5 W. Biết nguồn phát ra ánh sáng đơn sắc đơn sắc có bước sóng λ = 0,3 µm. Cho hằng số Plăng 6,625.10 −34 Js và tốc độ ánh sáng trong chân không 3.10 8 m/s. Số phôtôn phát ra từ nguồn sáng trong một phút là A. 2,26.10 20 . B. 5,8.10 18 . C. 3,8.10 19 . D. 3,8.10 18 . Hướng dẫn Số phôtôn phát ra từ nguồn sáng trong 1 giây: 6 8 26 PPP2,5.0,3.10 N3,37.10 hfhc19,875.10