Tổng Hợp Lý Thuyết Chương 6: Lượng Tử Ánh Sáng

hiện tượng quang điện

-Đo ánh sáng phát ra từ hồ quang lên tấm kẽm nối với máy đo tĩnh điện.

Bạn xem: Bản đồ khái niệm lượng tử của ánh sáng

-Kết quả: đường cong của êlectron giảm dần chứng tỏ miếng kẽm bị mất bớt êlectron.

– Lý thuyết: Hiện tượng ánh sáng làm bức xạ êlectron khỏi bề mặt kim loại gọi là hiện tượng quang điện ngoài.

định luật quang điện

Định luật thứ nhất của hiệu ứng quang điện (định luật về giới hạn quang điện)

Hình ảnh chỉ xảy ra khi ánh sáng kích thích chiếu vào kim loại và bước sóng 𝜆 nhỏ hơn hoặc bằng bước sóng λ0. λ0 gọi là giới hạn quang điện của kim loại đó.

0

Định luật thứ hai của hiệu ứng quang điện (định luật về dòng quang bão hòa)

Đối với bất kỳ ánh sáng lý tưởng nào (λ ≤ λ0) thì cường độ của ảnh tỉ lệ với cường độ của giá trị hấp dẫn.

Định luật thứ ba của hiệu ứng quang điện (định luật về động năng cực đại của các electron quang điện)

Động năng ban đầu cực đại của quang điện tử không phụ thuộc vào công suất của chùm sáng kích thích mà phụ thuộc vào bước sóng của ánh sáng kích thích và bản chất của kim loại.

Thuyết lượng tử ánh sáng.

Giả thuyết lượng tử năng lượng của Planng.

Năng lượng mà một nguyên tử, phân tử hấp thụ hay phát ra trong một thời điểm xác định có một giá trị xác định, gọi là lượng tử năng lượng. KH là , bằng: ε=hf

trong đó f là tần số của ánh sáng sâu hoặc phát xạ.

h là hằng số Plank h = 6,625.10-34 (Js)

-Thuyết lượng tử ánh sáng:

+) Ánh sáng được tạo thành từ những hạt cực nhỏ gọi là phôtôn. Cường độ sáng tỉ lệ thuận với số phôtôn phát ra trong một giây

+) Với mọi ánh sáng đơn sắc có tần số f thì các phôtôn giống nhau và mang năng lượng ε = hf.

+) Trong chân không, một phôtôn truyền với vận tốc c = 3.108(m/s) theo phương của ánh sáng. Một photon không dừng lại

+) Mỗi ​​khi nguyên tử hấp thụ hoặc phát xạ ánh sáng thì chúng hấp thụ hoặc phát xạ một phôtôn.

– Giải thích các định luật quang điện

+) Bản thiết kế sơ đồ điện tử của Einstein.

Trong hiện tượng quang điện, một phôtôn truyền một năng lượng toàn phần ε cho một êlectron. Năng lượng này dùng để: Cung cấp năng lượng cho êlectron thắng lực liên kết để thoát ra ngoài, gọi là công A .

Cung cấp cho electron động năng ban đầu Wd.

Truyền một phần năng lượng H cho mạng tinh thể.

Khi electron đứng đầu thì H = 0 nên bảo toàn năng lượng ta có:

+) Giải thích các định luật quang điện.

Định luật thứ nhất của hiệu ứng quang điện:

Theo (1) ta có:

Định luật thứ hai của hiệu ứng quang điện:

Cường độ photon cực đại Ibh~ số lượng electron phát ra ne~ số lượng photon tới np~ cường độ của chùm tia.

Định luật thứ ba của hiệu ứng quang điện:

Theo (1) ta có:

Hiệu ứng quang điện trong

Chất quang dẫn: là chất dẫn điện kém khi không bị chiếu sáng và dẫn điện tốt khi bị chiếu sáng.

Hiệu ứng quang điện trong chất bán dẫn: là hiện tượng tạo ra các êlectron dẫn và lỗ trống trong chất bán dẫn do ánh sáng có bước sóng thích hợp.

Hiện tượng quang dẫn: là hiện tượng điện trở suất giảm hoặc điện trường tăng khi đèn định bật sáng.

Hiện tượng phát quang

-Lý thuyết: Có một số chất (rắn, lỏng, khí) khi hấp thụ năng lượng ở một dạng năng lượng nào đó thì có thể phát ra bức xạ điện từ trong vùng khả kiến.

– Nhóm:

+) Nhiệt độ phát quang: khi cháy than từ từ chuyển sang màu đỏ, dây tóc đèn cháy.

+) Điện phát quang: đèn led

+) Hóa phát quang: sự phát sáng của đom đóm.

+) Sự phát quang: đèn huỳnh quang.

+) Catốt phát quang: dùng cho đài phát thanh.

– Ứng dụng: dùng trong đèn huỳnh quang, trong máy hiện sóng, tivi, máy vi tính, dùng sơn phát quang trên biển báo giao thông

Hình ảnh phát quang.

– Khái niệm: Một số vật có thể hấp thụ ánh sáng có bước sóng này để phát ra ánh sáng có bước sóng khác.

-Ví dụ, nếu chiếu tia tử ngoại vào ống nghiệm đựng dung dịch huỳnh quang thì dung dịch phát ra ánh sáng màu lục. thì tia cực tím là ánh sáng dễ chịu, ánh sáng lục là ánh sáng rực rỡ.

– Nhóm:

+) Huỳnh quang: là sự phát quang có thời gian phát quang ngắn (dưới 10-8s). Tức là sự phát quang gần như tắt ngay khi tắt ánh sáng kích thích.

+) Phốt pho: là chất phát quang với thời gian phát sáng từ 10-8s trở lên). Hầu hết thời gian nó xảy ra với chất rắn. Những chất nhẹ này được gọi là phốt pho.

– Định luật sắt về sự phát quang

Ánh sáng phát quang có bước sóng λ” dài hơn ánh sáng phát xạ𝜆:𝜆’ >𝜆

Một ví dụ về nguyên tử Bo.

Năm 1913, nhà vật lý Bo thêm vào mô hình hành tinh của Rezepho hai giả thuyết (tiên đề Bo).

Tiên đề về trạng thái dừng.

Nguyên tử tồn tại ở một số trạng thái có năng lượng riêng En, gọi là trạng thái dừng. Khi đứng yên nguyên tử không phát sáng

+) Nói chung nguyên tử ở trạng thái đứng yên có năng lượng thấp nhất gọi là trạng thái cơ bản (n = 1). Sau khi hấp thụ năng lượng, nguyên tử ở trạng thái bền vững có năng lượng cao nhất gọi là trạng thái kích thích thứ n (n > 1).

+) Tên túi ngừng chuyển động

Ở trạng thái đứng yên của nguyên tử, các êlectron chuyển động xung quanh hạt nhân theo những quỹ đạo có bán kính cố định gọi là quỹ đạo đứng yên.

Đối với nguyên tử hiđrô rn= n2r0 có r0= 5,3.10-11 được gọi là bán kính Bo.

– Tiên đề về sự hấp thụ và bức xạ năng lượng của nguyên tử.

Khi một nguyên tử chuyển từ vị trí ổn định có năng lượng Em sang vị trí ổn định có năng lượng nhỏ hơn En thì nguyên tử đó phát ra một phôtôn có năng lượng đúng bằng hiệu số Em-En.

Xem thêm: Tranh Tô Màu Con Gà – Chicken Coloring Pages

Em-En= hfnm

Ngược lại, nếu một nguyên tử ở trạng thái dừng của năng lượng En, nhận được một phôtôn có năng lượng hf đúng bằng hiệu Em-En, thì nó chuyển sang trạng thái dừng của năng lượng En.

→ Nguyên tử hấp thụ ánh sáng có bước sóng nào thì phát ra ánh sáng có bước sóng đó.

Sơ Đồ Tư Duy Vật Lý 12 Chương 6: Lượng Tử Ánh Sáng