Hãy biết lắng nghe và quan sát
CHƢƠNG VI : LƢỢNG TỬ ÁNH SÁNG
Bài 30. HIỆN TƢỢNG QUANG ĐIỆN. THUYẾT LƢỢNG TỬ
I. Hiện tƣợng quang điện:
1. Thí nghiệm của Héc về hiện tượng quang điện
- Chiếu ánh sáng hồ quang (tia tử ngoại) vào tấm kẽm tích điện âm làm bật êlectron khỏi mặt tấm kẽm. Thay tấm kẽm
bằng các kim loại khác thì hiện tượng cũng xảy ra tương tự.
- Nếu tấm kẽm tích điện dương hoặc thay dùng ánh sáng nhìn thấy thì hiện tượng sẽ không xảy ra.
2. Định nghĩa: là hiện tượng làm bật các êlectron ra khỏi mặt kim loại khi có ánh sáng thích hợp chiếu vào.
II. Định luật về giới hạn quang điện:
- Đối với mỗi kim loại đều có một bước sóng giới hạn nhất định gọi là giới hạn quang điện 0 . Hiện tượng quang điện
chỉ xảy ra khi và chỉ khi ánh sáng kích thích phải có bước sóng  ngắn hơn hoặc bằng giới hạn quang điện 0 của kim loại.
III. Thuyết lƣợng tử ánh sáng
1. Giả thuyết Plăng: Lượng năng lượng mà mỗi lần một 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 ánh sáng bị hấp thụ hay phát ra; còn h là một hằng số. . h c
2. Lượng tử năng lượng:   hf 
h : gọi là hằng số Plăng ; h = 6,625.10-34J.s 
3. Thuyết lượng tử ánh sáng: ( Anhxtanh – 1905)
- 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 một nguyên tử hay phân tử phát xạ hay hấp thụ ánh sáng thì chúng phát ra hay hấp thụ một phôtôn.
 Lƣu ý: Phôtôn luôn tồn tại ở trạng thái chuyển động. Không có phôtôn đứng yên
4. Giải thích định luật về giới hạn quang điện bằng thuyết lượng tử ánh sáng
- Để hiện tượng quang điện xảy ra thì năng lượng của phô tôn ánh sáng kích thích phải lớn hơn hoặc bằng công thoát . h c hc hc A : Ta có :   A hay  A    Đặt    A 0 A    0.
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Bài 31 . HIỆN TƢỢNG QUANG ĐIỆN TRONG
I. Chất quang dẫn và hiện tƣợng quang điện trong:
1. Chất quang dẫn : Là chất bán dẫn có tính chất cách điện khi không bị chiếu sáng và trở thành dẫn điện khi bị chiếu sáng thích hợp.
2.Hiện tượng quang điện trong: Hiện tượng ánh sáng giải phóng các êlectron liên kết để chúng trở thành các
êlectron dẫn đồng thời tạo ra các lỗ trống cùng tham gia vào quá trình dẫn điện gọi là hiện tượng quang điện trong.
- Ứng dụng trong quang điện trở và pin quang điện. III. Pin quang điện
- Pin quang điện là pin chạy bằng năng lượng ánh sáng. Nó biến đổi trực tiếp quang năng thành điện năng.
- Hiệu suất trên dưới 10%.
- Pin quang điện được ứng dụng trong máy đo ánh sáng, vệ tinh nhân tạo, máy tính bỏ túi …
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Bài 33. MẪU NGUYÊN TỬ BO
I. Mô hình hành tinh nguyên tử :
- Năm 1911, Rơ-dơ-pho đã đề xướng ra mẫu hành tinh nguyên tử nhưng không giải thích được tính bền vững của
nguyên tử và sự tạo thành quang phổ vạch của các nguyên tử.
- Năm 1913, Bo đã vận dụng thuyết lượng tử ánh sáng vào hệ thống nguyên tử và đưa ra mẫu nguyên tử Bo. Mẫu
nguyên tử Bo bao gồm mô hình hành tinh nguyên tử và hai tiên đề của Bo.
II. Các tiên đề của Bo về cấu tạo nguyên tử:
1. Tiên đề về các trạng thái dừng:
- Nguyên tử chỉ tồn tại trong 1 số trạng thái có năng lượng xác định, gọi là các trạng thái dừng. Khi ở trong các trạng thái
dừng thì nguyên tử không bức xạ.
- Trong các trạng thái dừng của nguyên tử, êlectron chỉ chuyển động trên những quỹ đạo có bán kính hoàn toàn xác
định gọi là quỹ đạo dừng.
- Đối với nguyên tử hiđrô bán kính quỹ đạo dừng của êlectron trong nguyên tử hiđrô là: 2 r  n r ; với r n 0
0 = 5,3.10-11 m là bán kính Bo. n 1 2 3 4 5 6... Tên quỹ đạo K L M N O P...
Giáo viên : Lư Hữu Chuyên 1
Hãy biết lắng nghe và quan sát Bán kính r r0 4r0 9r0 16r0 25r0 36r0.. Số vạch 0 1 3 6 10 15...  Hệ quả :
- Bình thường nguyên tử ở trạng thái dừng có mức năng lượng thấp nhất và e chuyển động gần hạt nhân nhất ( n= 1)
 Gọi là trạng thái dừng cơ bàn ( bền vững nhất)
- Khi hấp thụ năng lượng thì nguyên tử chuyển lên trạng thái dừng có mức năng lượng cao hơn và e chuyển động xa
hạt nhân ( n = 2,3,…)  Gọi là trạng thái dừng kích thích (kém bền vững) . Ở các trạng thái này nguyên tử kém bền
vững , nguyên tử tự bức xạ năng lượng và chuyển về trạng thái có mức năng lượng thấp hơn và cuối cùng về trạng thái cơ bản.
2. Tiên đề về sự bức xạ và hấp thụ năng lượng của nguyên tử:
- Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng cao (E ) sang trạng thái dừng có năng lượng thấp hơn (E n m)
thì nó phát ra 1 phôtôn có năng lượng đúng bằng hiệu En - Em:  = hfnm = En - Em
- Ngược lại, nếu nguyên tử đang ở trạng thái dừng có năng lượng Em thấp hơn mà hấp thụ được 1 phôtôn có năng
lượng đúng bằng hiệu En - Em thì nó chuyển lên trạng thái dừng có năng lượng cao hơn En.
III. Quang phổ phát xạ và hấp thụ của nguyên tử hiđrô.
Dùng nguyên tử Bo để giải thích quy luật của quang phổ nguyên tử hiđrô.
- Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng cao (E ) sang trạng thái dừng có năng lượng thấp hơn (E n m)
thì nó phát ra 1 phôtôn Xuất hiện một vạch sáng Hình thành quang phổ vạch phát xạ .
- Khi nguyên tử đang ở trạng thái dừng có năng lượng Em thấp mà hấp thụ đƣợc 1 phôtôn thì nó chuyển lên trạng
thái dừng có năng lượng cao hơn En Xuất hiện một vạch tối  Hình thành quang phổ vạch hấp thụ
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
CHƢƠNG VI : TÍNH CHẤT HẠT CỦA ÁNH SÁNG c
1/ Năng lƣợng của photon ε h.f h. λ
2/ Điều kiện xảy hiện tƣợng quang điện:    f  f   A 0 hay 0 hay . h c . h c 1
3/ Công thức Anhxtanh :  = A + W   ođmax hay 2 . m v   2 o hc * Công thoát :
A =  =  - Wođmax : công thoát phụ thuộc bản chất kim loại 0 hc
* Giới hạn quang điện:   o A 1 1 1
* Động năng ban đầu: W 2  đomax= mvo max =  - A = hc( ) 2  0
5/ Cƣờng độ dòng quang điện: I n .e e n N  n t
e : Số e thoát ra trong thời gian 1(s) , Số e thoát ra trong t ( s )  . e e n h.c p
6/ Công suất chiếu sáng: P n . p λ. n N  n t
p : Số photon đập vào 1 (s) ,
Số photon đập vào t (s)  . p p n
7/ Hiệu suất lƣợng tử: e H .100% np
8/ Mẫu nguyên tử Bo :
a/ Khi chuyển từ Em sang trạng thái dừng có năng lượng En (với Em > En)  nguyên tử phát photon :
Giáo viên : Lư Hữu Chuyên 2
Hãy biết lắng nghe và quan sát h.c h.f E E mn m n λmn
b/ Bán kính quỹ đạo dừng : r = n2.r0
(Với n = 1, 2, 3,…; ro= 0,53.10-10 )
c/ Quang phổ vạch của nguyên tử hidro :
Sơ đồ mức năng lƣợng nguyên tử Hyđrô E
Năng lƣợng của e ở quỹ đạo dừng thứ n : En= - o .eV 2 n
n = 1: năng lượng mức cơ bản E0 = 13,6 eV
Chú ý : Bước sóng càng lớn thì năng lượng càng nhỏ
và ngược lại
vạch đỏ (  = 0,6563 m) , vạch lam (  = 0,4861 m) , vạch chàm (    = 0,4340
m), vạch tím (  = 0,4120 m)
d/ Mối liên hệ giữa các bƣớc sóng và tần số của các vạch quang
phổ của nguyên từ hiđrô: 1 1 1      và f13 = f12 + f23 13 12 23
e/ Khi e đang ở các quỹ đạo bên ngoài chuyển về quỹ đạo bên trong có thể phát ra các vạch : n(n 1) Số vạch =
n là thứ tự quỹ đạo 2 2 2 e e
d/ Lực tƣơng tác giữa hạt nhân và electron trên quỹ đạo thứ n : F k. k d 2 4 2 r n .r n o 2 2 2 e v e e k
e/Vận tốc của electron trên quỹ đạo thứ n n 2 : F F k. . m v k v d ht 2 n n r r . m r n . m r n n n o
Giáo viên : Lư Hữu Chuyên 3