Bài 30. Hiện tượng quang điện. Thuyết lượng tử ánh sáng

Lý thuyết và bài tập bài 30: Hiện tượng quang điện. Thuyết lượng tử ánh sáng, chương VI, Vật lý 12

I - HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN

1. Định nghĩa

Hiện tượng ánh sáng làm bật các electron ra khỏi mặt kim loại gọi là hiện tượng quang điện (ngoài)

2. Định luật về giới hạn quang điện (Định luật quang điện thứ nhất)

Bài Tập / Bài Soạn: 

Câu C1 trang 154 sách giáo khoa Vật lý 12

Đề bài

Nếu làm thí nghiệm với tấm kẽm tích điện dương thì góc lệch của kim tĩnh điện kế sẽ không bị thay đổi khi chiếu vào tấm kẽm bằng ánh sáng hồ quang. Tại sao?

Lời giải chi tiết

Nếu làm thí nghiệm với tấm kẽm tích điện dương thì góc lệch của kim tĩnh điện kế sẽ không bị thay đổi khi chiếu vào tấm kẽm bằng ánh sáng hồ quang vì: khi electron bức ra khỏi tấm kim loại kẽm sẽ bị điện tích dương hút lại, do đó điện tích trên tấm kẽm không thay đổi, nên góc lệch của kim điện kế không đổi.

Câu C2 trang 156 sách giáo khoa Vật lý 12

Đề bài

Nêu sự khác biệt giữa giả thuyết Plang với quan niệm thông thường về sự phát xạ và hấp thụ năng lượng.

Lời giải chi tiết

Sự khác biệt giữa giả thuyết Plang với quan niệm thông thường về sự phát xạ và hấp thụ năng lượng.

Theo quan niệm thông thường: năng lượng được hấp thụ và bức xạ liên tục. Sự phát xạ và hấp thụ năng lượng trao đổi có thể nhỏ bao nhiêu cũng được.

Bài 1 trang 158 sách giáo khoa Vật lí 12

Đề bài

Trình bày thí nghiệm Héc về hiện tượng quang điện.

Lời giải chi tiết

Thí nghiệm Héc về hiện tượng quang điện:

+ Gắn một tấm kẽm tích điện âm cần của một tĩnh điện kế, kim điện kế lệch đi một góc nào đó

+ Chiếu một chùm sáng do hồ quang phát ra vào tấm kẽm thì góc lệch của kim điện kế giảm đi

Kết luận: Ánh sáng hồ quang đã làm bật electron khỏi mặt tấm kẽm.

Bài 2 trang 158 sách giáo khoa Vật lí 12

Đề bài

Hiện tượng quang điện là gì?

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Sử dụng định nghĩa về hiện tượng quang điện

Lời giải chi tiết

Hiện tượng ánh sáng làm bật electron ra khỏi mặt kim loại gọi là hiện tượng quang điện (ngoài).

Bài 3 trang 158 sách giáo khoa Vật lí 12

Đề bài

Phát biểu định luật về giới hạn quang điện.

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Xem lý thuyết về hiện tượng quang điện - Thuyêt lượng tử ánh sáng

Lời giải chi tiết

Định luật về giới hạn quang điện: Ánh sáng kích thích chỉ có thể làm bật electron ra khỏi một kim loại khi bước sóng của nó ( λ ) ngắn hơn hoặc bằng giới hạn quang điện (λ0) của kim loại đó (λ ≤ λ0 ).

Bài 4 trang 158 sách giáo khoa Vật lí 12

Đề bài

Phát biểu nội dung của giả thuyết Plăng.

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Xem lý thuyết giả thuyết Plăng

Lời giải chi tiết

Giả thuyết Plăng: Lượng năng lượng mà mỗi lần một nguyên tử hay một 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 được phát ra, còn h là một hằng số.

Bài 5 trang 158 sách giáo khoa Vật lí 12

Đề bài

Lượng tử năng lượng là gì?

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Xem lý thuyết lượng tử năng lượng

Lời giải chi tiết

Lượng năng lượng mà mỗi lần một nguyên tử hay một phân tử hấp thụ hay phát xạ có giá trị hoàn toàn xác định được gọi là lượng tử năng lượng (kí hiệu: ε )

\(\varepsilon  = hf\)

Bài 6 trang 158 sách giáo khoa Vật lí 12

Đề bài

Phát biểu nội dung của thuyết lượng tử ánh sáng.

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Xem nội dung thuyêt lượng tử ánh sáng

Lời giải chi tiết

Thuyết lượng tử ánh sáng:

- Ánh sáng được tạo thành bởi các hạt gọi là phôtôn.

- Với mỗi ánh sáng đơn sắc có tần số f, các photon đều giống nhau, mỗi photon mang năng lượng bằng hf

- Trong chân không, photon bay với tốc độ c = 3.108m/s dọc theo các tia sáng.

Bài 7 trang 158 sách giáo khoa Vật lí 12

Đề bài

Phôtôn là gì?

Lời giải chi tiết

Phôtôn là một lượng tử năng lượng của dòng ánh sáng. Nó coi như một hạt ánh sáng.Nó không có kích thước, không có khối lượng nghỉ, không mang điện tích nhưng nó có năng lượng (tỷ lệ với tần số ε = hf ) có khối lượng tương đối tính và có động lượng p (với p = m.c = h/λ), và nó chỉ tồn tại khi chuyển động với vận tốc ánh sáng (không có photon đứng yên).

Bài 8 trang 158 sách giáo khoa Vật lí 12

Đề bài

Giải thích định luật về giới hạn quang điện bằng thuyết phôtôn.

Lời giải chi tiết

Hiện tượng quang điện xảy ra do sự hấp thụ photon của ánh sáng kích thích bởi electron trong kim loại. Mỗi photon bị hấp thụ sẽ truyền toàn bộ năng lượng của nó cho một electron. Muốn cho electron bứt ra khỏi mặt kim loại phải cung cấp cho nó một công để “thắng” các liên kết. Công này gọi là công thoát (A).

Bài 9 trang 158 sách giáo khoa Vật lí 12

Đề bài

Hiện tượng nào dưới đây là hiện tượng quang điện?

A. Êlectron bứt ra khỏi kim loại khi bị nung nóng.

B. Êlectron bật ra khỏi kim loại khi có ion đập vào.

C. Êlectron bứt ra khỏi một nguyên tử khi va chạm với một nguyên tử khác.

D. Êlectron bứt ra khỏi mặt kim loại khi bị chiếu sáng.

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Sử dụng định nghĩa về hiện tượng quang điện: Hiện tượng ánh sáng làm bật electron ra khỏi mặt kim loại gọi là hiện tượng quang điện

Lời giải chi tiết

Bài 10 trang 158 sách giáo khoa Vật lí 12

Đề bài

Chọn câu đúng.

Chiếu ánh sáng đơn sắc vào mặt một tấm đồng. Hiện tượng quang điện sẽ không xảy ra nếu ánh sáng có bước sóng.

A. 0,1 μm.                                                 B. 0,2 μm.

C. 0,3 μm.                                                 D. 0,4 μm. 

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Sử dụng điều kiện xảy ra hiện tượng quang điện: λ ≤ λ0

Lời giải chi tiết

Đáp án D

Bài 11 trang 158 sách giáo khoa Vật lí 12

Đề bài

Ánh sáng có bước sóng 0,60 μm có thể gây ra hiện tượng quang điện ở chất nào dưới đây?

A. Xesi.                                                      B. Kali.

C. Natri.                                                     D. Canxi. 

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Điều kiện xảy ra hiện tượng quang điện: λ ≤ λ0

Lời giải chi tiết

Đáp án A

+ Từ bảng 30.1 (SGK trang 155) ta có giới hạn quang điện của các chất lần lượt là:

Bài 12 trang 158 sách giáo khoa Vật lí 12

Đề bài

Tính lượng tử năng lượng của các ánh sáng đỏ (0,75 μm) và vàng (0,55 μm). 

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Sử dụng biểu thức tính lượng tử năng lượng: \(\varepsilon  = \dfrac{{hc}}{\lambda }\)

Lời giải chi tiết

Ta có lượng tử năng lượng của ánh sáng bất kì: \(\varepsilon  = \dfrac{{hc}}{\lambda }\)

=> Lượng tử năng lượng của ánh sáng đỏ và vàng là:

+ Với ánh sáng đỏ: 

Bài 13 trang 158 sách giáo khoa Vật lí 12

Đề bài

Giới hạn quang điện của kẽm là \(0,35\mu m\). Tính công thoát của êlectron khỏi kẽm theo đơn vị jun và eV. Cho \(1 eV = 1,6.10^{-19} J.\)

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Sử dụng biểu thức tính công thoát: \(A =\displaystyle {{{hc} \over {{\lambda _0}}}}\)

Lời giải chi tiết

Ta có giới hạn quang điện của kẽm: \({\lambda _0} = 0,35\mu m\)

Công thoát của electron khỏi kẽm là:


Giải các môn học khác

Bình luận

CHƯƠNG I. DAO ĐỘNG CƠ

CHƯƠNG II. SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM

CHƯƠNG III. DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

ĐỀ THI HỌC KÌ 1 MỚI NHẤT CÓ LỜI GIẢI

  • Đề ôn tập học kì 1 – Có đáp án và lời giải
  • Đề thi học kì 1 của các trường có lời giải – Mới nhất

CHƯƠNG IV. DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ

CHƯƠNG V. SÓNG ÁNH SÁNG

CHƯƠNG VI. LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG

CHƯƠNG VII. HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ

CHƯƠNG VIII. TỪ VI MÔ ĐẾN VĨ MÔ

ĐỀ THI HỌC KÌ 2 MỚI NHẤT CÓ LỜI GIẢI

  • Đề thi học kì 2 của các trường có lời giải – Mới nhất

ĐỀ THI THỬ THPT QUỐC GIA MÔN VẬT LÍ