Tải bản đầy đủ - 110 (trang)
Thí nghiệm khảo sát đònh lượng hiện tượng quang điện a Thí nghiệm Các đònh luật quang điện a Đònh luật quang điện thứ nhất Giải thích các đònh luật quang điện

Thí nghiệm khảo sát đònh lượng hiện tượng quang điện a Thí nghiệm Các đònh luật quang điện a Đònh luật quang điện thứ nhất Giải thích các đònh luật quang điện

Tải bản đầy đủ - 110trang

St hoangly85 HS : Hoïc sinh xem SGK trang 255
HS : Rất nhỏ HS :
2 0max
2 mv
hf A
= +
Hoạt động 8 : HS : Ta coù : hf ≥ A hay h
c λ
≥ A. Từ đó suy ra :
λ ≤
λ
o
, với λ
o
= h
c A
HS : Với các chùm sáng có khả năng gây ra hiện tượng quang điện, thì số êlectron
quang điện bò bật ra khỏi mặt catôt trong một đơn vò thời gian tỉ lệ thuận với số
phôtôn đến đập vào mặt catôt trong thời gian đó. Số phôtôn này tỉ lệ với cường độ
của chùm sáng tới. Mặt khác cường độ của dòng quang điện bão hòa lại tỉ lệ thuận với
số êlectron quang điện bật ra khỏi catôt trong một đơn vò thời gian. Từ đó suy ra,
cường độ của dòng quang điện bão hòa tỉ lệ thuận với cường độ của chùm sáng
chiếu vào catôt
GV : Trình bày thuyết lượng tử ánh sáng của Einstein ?
GV : Hãy tính năng lượng của phôtôn ứng với ánh sáng đỏ ? Nêu nhận xét ?
GV : Hướng dẫn học sinh thiết lập phương trình Einstein ?
GV : Hướng dẫn học sinh dựa vào phương trình Einstein để chứng đònh luật 1 ?
GV : Hướng dẫn học sinh dựa vào phương trình Einstein để chứng đònh luật 2 ?
IV NỘI DUNG : 1. Hiện tượng quang điện
a Chiếu tia tử ngoại vào một tấm kẽm ban đầu tích điện âm tấm kẽm bò mất điện tích âm.
Tia tử ngoại đã làm bứt các êlectron ra khỏi tấm đó.
b Các thí nghiệm với các tấm kim loại khác đã dẫn đến kết luận sau.
Hiện tượng này được gọi là hiện tượng quang điện. Các êlectron bò bật ra được gọi là êlectron quang điện.

2. Thí nghiệm khảo sát đònh lượng hiện tượng quang điện a Thí nghiệm


b Kết quả thí nghiệm
+ Khi U
AK
0, chiếu chùm ánh sáng có bước sóng, trong mạch xuất hiện dòng điện gọi là dòng quang điện.
Nhỏ hơn hoặc bằng trò số λ
o
; λ
o
: giới hạn quang điện.

3. Các đònh luật quang điện a Đònh luật quang điện thứ nhất


- 52 -
St hoangly85
Hiện tượng quang điện chỉ xảy ra khi ánh sáng kích thích chiếu vào kim loại có bước sóng nhỏ hơn hoặc bằng bước sóng
λ
o
. λ
o
được gọi là giới hạn quang điện của kim loại : λ
≤ λ
o
b Đònh luật quang điện thứ hai
Đối với mỗi ánh sáng thích hợp có λ
≤ λ
o
cường độ dòng quang điện bão hòa tỉ lệ thuận với cường độ của chùm sáng kích thích
c Đònh luật quang điện thứ ba
Động năng ban đầu cực đại của êlectron quang điện không phụ thuộc cường độ của chùm sáng kích thích, mà chỉ phụ thuộc bước sóng ánh sáng kích thích và bản chất của kim
loại. 4. Thuyết lượng tử ánh sáng
“Chùm ánh sáng là một chùm hạt, mỗi hạt gọi là một phôtôn hay lượng tử ánh sáng. Phôtôn có vận tốc của ánh sáng, có một động lượng xác đònh và mang một năng
lượng xác đònh ε
=
c hf
h λ
=
. ε
chỉ phụ thuộc tần số
f
của ánh sáng, mà không phụ thuộc khoảng cách từ nó đến nguồn sáng.
Cường độ chùm sáng tỉ lệ với số phôtôn phát ra trong một đơn vò thời gian.

5. Giải thích các đònh luật quang điện


a Hiện tượng quang điện là sự va chạm giữa phôtôn với êlectron trong kim loại. Trong va chạm đó, phôtôn bò êlectron quang điện hấp thụ hoàn toàn, và nhường toàn bộ
năng lượng ε
= h
f
của nó cho êlectron. Đối với các êlectron nằm ngay trên bề mặt kim loại, thì năng lượng
ε này được dùng vào hai việc :
- Cung cấp cho êlectron một công A, gọi là công thoát, để nó thắng được lực liên kết với mạng tinh thể và thoát ra ngoài mặt kim loại;
- Truyền cho êlectron đó một động năng ban đầu cực đại
2 0max
2 mv
, ngay sau khi nó bứt ra khỏi bề mặt kim loại.
Áp dụng đònh luật bảo toàn năng lượng ta có
2 0max
2 mv
hf A
= +
Là công thức Anh-xtanh về hiện tượng quang điện.
b Giải thích các đònh luật quang điện
- Đònh luật thứ nhất. Muốn cho hiện tượng quang điện xảy ra thì phôtôn của chùm sáng chiếu vào catôt phải có năng lượng lớn hơn, hoặc ít nhất phải bằng công thoát A,
nghóa là phải có hf ≥ A hay h
c λ
≥ A. Từ đó suy ra λ
≤ λ
o
, với λ
o
= h
c A
. λ
o
chính là giới hạn quang điện của kim loại làm catôt.
- Đònh luật thứ hai. Với các chùm sáng có khả năng gây ra hiện tượng quang điện, thì số êlectron quang điện bò bật ra khỏi mặt catôt trong một đơn vò thời gian tỉ lệ thuận với
- 53 -
St hoangly85
số phôtôn đến đập vào mặt catôt trong thời gian đó. Số phôtôn này tỉ lệ với cường độ của chùm sáng tới. Mặt khác cường độ của dòng quang điện bão hòa lại tỉ lệ thuận với số
êlectron quang điện bật ra khỏi catôt trong một đơn vò thời gian. Từ đó suy ra, cường độ của dòng quang điện bão hòa tỉ lệ thuận với cường độ của chùm sáng chiếu vào catôt
V CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ :
Trả lời câu hỏi 1, 2, 3, 3, 4, 5, 6, 7 và làm bài tập 1, 2, 3 Xem bài 62
- 54 -
St hoangly85
Tiết 77 : Bài 61 : BÀI TẬP VỀ HIỆN TƯNG QUANG ĐIỆN
- 55 -
St hoangly85
- 56 -
St hoangly85
- 57 -
St hoangly85
Tiết 78 : Bài 62 :
HIỆN TƯNG QUANG ĐIỆN TRONG QUANG ĐIỆN TRỞ
- 58 -
St hoangly85
PIN QUANG ĐIỆN
I MỤC TIÊU : •
Hiểu được hiện tượng quang dẫn. •
Hiểu được hiện tượng quang điện trong, phân biệt nó với hiện tượng quang điện ngoài.
• Hiểu được cấu tạo và hoạt động của quang điện trở, của pin quang điện.
II CHUẨN BỊ : 1 Giáo viên :
Vẽ trên giấy khổ lớn các hình 62.1 và 62.2 SGK. GV mang đến lớp máy tính dùng năng lượng mặt trời hoặc máy đo ánh sáng nếu có làm dụng cụ trực quan.
2 Học sinh :
Ôn lại kiến thức về dòng điện trong chất bán dẫn và bài §59 – 60.
III GI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC : Hoạt động của học sinh
Hoạt động của giáo viên Hoạt động 1 :
HS : Giảm đi.
HS : Nêu đònh nghóa. HS : Electron và lỗ trống.
HS : Nêu đònh nghóa. Hoạt động 2 :
HS : Hiệu ứng quang điện trong.
HS : Học sinh quan sát hình 62.1 Hoạt động 3 :
HS : Nguồn điện. HS : Hiệu ứng quang điện trong.
HS : Học sinh quan sát hình 62.1 GV : Điện trở của bán dẫn như thế nào khi
nó chòu tác dụng của ánh sáng ? GV : Thế nào là hiện tượng quang dẫn ?
GV : Khi bán dẫn tinh khiết được chiếu bằng chùm ánh sáng thích hợp thì trong nó
xuất hiện cái gì ? GV : Thế nào là hiện tượng quang điện
trong ? GV : Quang điện trở được chế tạo dựa trên
hiện tương vật lý gì ? GV : Giáo viên mô tả quang điện trở ?
GV : Pin quang điện là gì ? GV : Quang điện trở được chế tạo dựa trên
hiện tương vật lý gì ? GV : Giáo viên mô tả pin quang điện ?
IV NỘI DUNG : 1. Hiện tượng quang điện trong :
Hiện tượng giảm điện trở, tức là tăng độ dẫn điện của bán dẫn do tác dụng của ánh sáng được gọi là hiện tượng quang dẫn.
- 59 -
St hoangly85
Hiện tượng tạo thành các êlectron dẫn và lỗ trống trong bán dẫn, do tác dụng của các ánh sáng thích hợp, được gọi là hiện tượng quang điện trong.

2. Quang điện trở :


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Thí nghiệm khảo sát đònh lượng hiện tượng quang điện a Thí nghiệm Các đònh luật quang điện a Đònh luật quang điện thứ nhất Giải thích các đònh luật quang điện

Tải bản đầy đủ ngay(110 tr)

×