Tại sao thuyết ánh sáng không thể giải thích được định luật về giới hạn quang điện
- Góc lệch tĩnh điện kế giảm →chứng tỏ điều gì? - Khơng những với Zn mà còn xảy ravới nhiều kim loại khác. - Nếu làm thí nghiệm với tấm Zn tíchđiện dương→ kim tĩnh điện kế sẽkhơng bị thay đổi →Tại sao? →Hiện tượng quang điện là hiện tượng như thế nào?- Nếu trên đường đi của ánh sáng hồ quang đặt một tấm thuỷ tinh dày→ hiện tượng khơng xảy ra→ chứng tỏđiều gì? - Tấm kẽm mất bớt điện tíchâm →các êlectron bị bật khỏi tấm Zn.- Hiện tượng vẫn xảy ra, nhưng e bị bật ra bị tấm Znhút lại ngay →điện tích tấm Zn không bị thay đổi.- HS trao đổi để trả lời.- Thuỷ tinh hấp thụ rất mạnh tia tử ngoại→ còn lại ánhsáng nhìn thấy →tia tử ngoại có khả năng gây ra hiện tượngquang điện ở kẽm. Còn ánh sáng nhìn thấy được thìkhơng. tấm kẽm.2. Định nghĩa - Hiện tượng ánh sáng làmbật các êlectron ra khỏi mặt kim loại gọi là hiệntượng quang điện ngoài. 3. Nếu chắn chùm sáng hồquang bằng một tấm thuỷ tinh dày thì hiện tượng trênkhơng xảy ra→ bức xạ tửngoại có khả năng gây ra hiện tượng quang điện ởkẽm.Hoạt động 3 phút: Tìm hiểu định luật về giới hạn quang điện Hoạt động của GVHoạt động của HS Kiến thức cơ bản- Thơng báo thí nghiệm khi lọc lấy một ánh sáng đơn sắc rồi chiếu vàomặt tấm kim loại. Ta thấy với mỗi kim loại, ánh sáng chiếu vào nó ánhsáng kích thích phải thoả mãnλ ≤λ thì hiện tượng mới xảy ra.- Khi sóng điện tích lan truyền đến kim loại thì điện trường trong sóng sẽlàm cho êlectron trong kim loại dao động. Nếu E lớn cường độ ánh sángkích thích đủ mạnh→ êlectron bị bậtra, bất kể sóng điện từ có λbao nhiêu. - Ghi nhận kết quả thí nghiệmvà từ đó ghi nhận định luật về giới hạn quang điện.- HS được dẫn dắt để tìm hiểu vì sao thuyết sóng điện từ vềánh sáng khơng giải thích được. Show II. Định luật về giới hạn quang điện- Định luật: Đối với mỗi kim loại, ánh sáng kíchthích phải có bước sóngλ ngắn hơn hay bằng giớihạn quang điện λcủa kim loại đó, mới gây ra đượchiện tượng quang điện. - Giới hạn quang điện củamỗi kim loại là đặc trưng riêng cho kim loại đó.- Thuyết sóng điện từ về ánh sáng khơng giải thíchđược mà chỉ có thể giải thích được bằng thuyếtlượng tử.Hoạt động 4 phút: Tìm hiểu thuyết lượng tử ánh sáng Hoạt động của GVHoạt động của HS Kiến thức cơ bản- Khi nghiên cứu bằng thực nghiệm quang phổ của nguồn sáng→ kết quảthu được khơng thể giải thích bằng các lí thuyết cổ điển→ Plăng chorằng vấn đề mấu chốt nằm ở quan niệm không đúng về sự trao đổi nănglượng giữa các nguyên tử và phân tử.- Giả thuyết của Plăng được thực nghiệm xác nhận là đúng.- HS ghi nhận những khó khăn khi giải thích các kết quảnghiên cứu thực nghiệm →đi đến giả thuyết Plăng.- HS ghi nhận tính đúng đắn của giả thuyết.1. Giả thuyết Plăng - Lượng năng lượng màmỗi lần một nguyên tử hay phân tử hấp thụ hay phátxạ có giá trị hồn tồn xác định và hằng hf; trong đó flà tần số của ánh sáng bị hấp thụ hay phát ra; còn hTrang 85- Lượng năng lượng mà mỗi lần một nguyên tử hay phân tử hấp thụ hayphát xạ gọi là lượng tử năng lượng ε- Yc HS đọc Sgk từ đó nêu những nội dung của thuyết lượng tử.- Dựa trên giả thuyết của Plăng để giải thích các định luật quang điện,Anh-xtah đã đề ra thuyết lượng tử ánh sáng hay thuyết phôtôn.- Phôtôn chỉ tồn tại trong trạng thái chuyển động. Khơng có phơtơn đứngn. - Anh-xtanh cho rằng hiện tượngquang điện xảy ra do có sự hấp thụ phơtơn của ánh sáng kích thích bởiêlectron trong kim loại.- Để êlectron bức ra khỏi kim loại thì năng lượng này phải như thế nào?- HS đọc Sgk và nêu các nội dung của thuyết lượng tử.- HS ghi nhận giải thích từ đó tìm đượcλ ≤λ .- Phải lớn hơn hoặc bằng cơng thốt.là một hằng số. 2. Lượng tử năng lượnghfε=h gọi là hằng số Plăng: h = 6,625.10-34J.s 3. Thuyết lượng tử ánhsáng a. Ánh sáng được tạo thànhbởi các hạt gọi là phôtôn. b. Với mỗi ánh sáng đơnsắc có tần số f, các phơtơn đều giống nhau, mỗiphôtôn mang năng lượng bằng hf.c. Phôtôn bay với tốc độ c = 3.108ms dọc theo các tia sáng.d. Mỗi lần một nguyên tử hay phân tử phát xạ hayhấp thụ ánh sáng thì chúng phát ra hay hấp thụ mộtphơtơn. 4. Giải thích định luật vềgiới hạn quang điện bằng thuyết lượng tử ánh sáng- Mỗi phôtôn khi bị hấp thụ sẽ truyền tồn bộ nănglượng của nó cho 1 êlectron. - Công để “thắng” lực liênkết gọi là cơng thốt A. - Để hiện tượng quangđiện xảy ra:hf ≥A hay ch Aλ ≥→ hcA λ ≤, Đặthc Aλ =→ λ≤ λ.Hoạt động 5 phút: Tìm hiểu về lưỡng tính sóng - hạt của ánh sáng Hoạt động của GVHoạt động của HS Kiến thức cơ bản- Trong hiện tượng giao thoa, phản xạ, khúc xạ …→ ánh sáng thể hiệntích chất gì? - Liệu rằng ánh sáng chỉ có tính chấtsóng? - Lưu ý: Dù tính chất nào của ánhsáng thể hiện ra thì ánh sáng vẫn có bản chất là sóng điện từ.- Ánh sáng thể hiện tính chất sóng.- Khơng, trong hiện tượng quang điện ánh sáng thể hiệnchất hạt.
|