giáo án về lượng tử ánh sáng vật lý 12

+ Có vì  0+ Định luật thứ hai được rút ra từ thí nghiệm với ≤ 0, tăng cường độ chùm sáng kích thích thì kết quả cường độ dòng quang điện bão hòa tăng tỉ lệ thuận + Định luật thứ b

Trang 1

Ngày soạn : 14/02/2010

Tiết : 71& 72

I MỤC TIÊU :

1 Kiến thức:

- Hiểu và nhớ được các khái niệm: hiện tượng quang điện, êlectron quang điện, dòng quang điện, dòng quang điện bão hoà, hiệu điện thế hãm

- Hiểu được nội dung và nhận xét kết quả TN khảo sát định lượng hiện tượng quang điện

- Hiểu và phát biểu được các định luật quang điện

2 Kỹ năng:

- Trình bày hiện tượng quang điện

- Trình bày kết quả thí nghiệm

3 Thái độ:

II CHUẨN BỊ :

1 Giáo viên: - Hình vẽ các hình 43.3; 43.4 SGK.

2 Học sinh: - Ôn lại các kiến thức về công thức của lực điện trường, định lí về động năng, khái

niệm cường độ dòng điện bão hoà

III TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC:

A HOẠT ĐỘNG BAN ĐẦU

1 Ổn định tổ chức

2 Giới thiệu mục tiêu chương V: (5/)

3 Tạo tình huống học tập

B TIẾN TRÌNH BÀI HỌC

HĐ 1: Tìm hiểu hiện tượng quang điện ngoài

15 + Hs đọc thí nghiệm SGK cho biết kết quả thí nghiệm

+ Hai lá điện nghiệm cụp bớt

lại, chứng tỏ tấm kẽm mất điện

tích âm (êlectron)

+ Nếu không có ánh sáng bước

sóng ngắn chiếu vào tấm kẽm,

hai lá điện nghiệm không cụp,

chứng tỏ tấm kẽm không mất

điện tích âm

+ Một số êlectron bị bứt ra

khỏi tấm kẽm, nhưng lập tức bị

tấm kẽm (mang điện tích

dương) hút vào Do đó hai lá

điện nghiệm không bị khép lại

+ Tương tự như đã xảy ra với

tấm kẽm

+ Giới thiệu thí nghiệm Héc (năm 1887),

+ Chiếu chùm ánh sáng hồ quang (có bước sóng ngắn) vào tấm kẽm thì hiện tượng xảy ra thế nào? Điều đó chứng tỏ êlectron trên tấm kẽm như thế nào?

+ Nếu chắn chùm hồ quang hoặc dùng các bức xạ có bước sóng dài) thì hiện tượng ra sao?

+ C1: Nếu ban đầu tấm kẽm tích điện dương thì hiện tượng xảy ra như thế nào?

+ Nếu ta thay tấm kẽm bằng tấm đồng, nhôm… Thì em dự đoán hiện tượng xảy ra thế nào?

+ Nêu kết luận

1 Hiện tượng quang điện ngoài.

a Thí nghiệm Héc.

b Kết luận

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

+ Electron bật ra gọi là quang êlêctrôn Dòng điện do các êlectron tạo ra gọi là dòng quang điện.

HĐ 2: Khảo sát định lượng hiện tượng quang điện

5

15

+ Hs đọc thí nghiệm SGK cho

biết kết quả thí nghiệm + Dựa vào tranh vẽ, mô tả sơ đồbố trí thí nghiệm

+ Hướng đẫn hs nắm được kết quả thí nghiệm và vẽ hình theo từng giai đoạn

2 Thí nghiệm khảo sát định lượng hiện tượng quang điện

a Thí nghiệm

b Kết quả và nhận xét.

CHƯƠNG VI: LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG BÀI 43: HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN NGOÀI CÁC ĐỊNH LUẬT QUANG ĐIỆN

Zn

Trang 2

+ Khi chiếu ánh sáng có bước

sóng ≤0

+ Khi 0≤UAK<U1: UAK tăng thì

I tăng, vì dưới tác dụng lực

điện trường số quang êlectron

tới anot trong một đơn vị thời

gian tăng lên theo UAK (không

theo định luật Ôm)

+ Khi U1≤UAK: Mặc dầu UAK

tăng thì cường độ dòng điện

không tăng (Ibh), vì mọi quang

êlectron đều về hết anôt

+ Khi UAK≤-Uh thì dòng quang

điện bị triệt tiêu hoàn toàn, vì

mọi quang êlectron bật ra khỏi

catot dưới tác dụng lực điện

trường đều không đến được

anôt

+

- Hiện tượng quang điện chỉ xảy

ra khi ánh sáng kích thích chiếu vào catot thõa mãn điều kiện nào?

- Khi 0≤UAK<U1: I phụ thuộc vào UAK như thế nào? Hãy nhận xét

về sự phụ thuộc của I vào UAK

- Khi U1≤UAK: I phụ thuộc vào UAK như thế nào? Hãy nhận xét

về sự phụ thuộc của I vào UAK

- Khi UAK = - Uh: I như thế nào?

+ Hãy tìm mối liên hệ giữa động năng ban đầu cực đại của quang êlectron và hiệu điện thế hãm?

+ Gv thông báo kết quả thí

nghiệm với một tế bào quang

điện, khi ánh sáng kích thích có

bước sóng càng ngắn thì giá trị

Uh càng lớn Vậy giá trị Uh phụ thuộc vào bước sóng 

+ Giữ nguyên , nhưng tăng cường cường độ chùm ánh sáng

kích thích thì kết quả cường độ

dòng quang điện bão hòa trong một tế bào quang điện như thế nào?

+ Hiện tượng quang điện chỉ xảy ra khi ánh sáng kích thích chiếu vào catot có  ≤0 (0 gọi là giới hạn quang điện của catot)

+ Với một tế bào quang điện,

tồn tại một hiệu điện thế hãm (Uh) để triệt tiêu dòng quang điện Giá trị Uh phụ thuộc vào bước sóng 

+ Động năng ban đầu cực đại của quang êlectron không phụ thuộc vào cường độ chùm sáng kích thích

+ Cường độ dòng quang điện bão hòa trong một tế bào quang điện tỷ lệ thuận với cường độ chùm ánh sáng kích thích

HĐ3: Nội dung Các định luật quang điện

25

+ Giá trị 0 của các kim loại

khác nhau thì khác nhau, trong

đó có những kim loại có 0

thuộc vùng ánh sáng nhìn thấy

+ Gv thông báo các định luật quang điện được rút ra từ thực nghiệm

+ Thông báo định luật thứ nhất

Hãy cho biết định luật này được rút ra từ kết quả thí nghiệm nào?

+ Yêu cầu hs đọc bảng giới hạn quang điện một số kim loại 43.1

và nêu nhận xét về trị số của 0

3 Các định luật quang điện

a Định luật quang điện thứ nhất (hay định luật về giới hạn quang điện)

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 0.0 gọi là giới hạn quang điện của kim loại đó

0

Ibh2 Ibh1

I

U1

Trang 3

+ Có vì  0

+ Định luật thứ hai được rút ra

từ thí nghiệm với ≤ 0, tăng

cường độ chùm sáng kích thích

thì kết quả cường độ dòng

quang điện bão hòa tăng tỉ lệ

thuận

+ Định luật thứ ba được rút ra

từ thí nghiệm với một tế bào

quang điện khi dùng ánh sáng

kích thích có bước sóng càng

ngắn thì giá trị Uh càng lớn

mặc khác

+ Nếu trong tn Héc không dùng tấm kẽm mà dùng tấm Kali thì với ánh sáng kích thích là ánh sáng khả kiến (0,4m) thì có xảy

ra hiện tượng quang điện không?

+ Thông báo định luật thứ hai

≤ 0

b Định luật quang điện thứ hai (hay định luật về cường độ dòng quang điện bão hòa) Đối với mỗi anh sáng thích hợp (có ≤ 0), cường độ dòng quang điện bão hòa tỉ lệ thuận với cường độ chùm ánh sáng kích thích. c Định luật quang điện thứ ba (hay định luật về động năng cực đại của quang electron) Động năng ban đầu cực đại của quang electron không phụ thuộc cường độ chùm ánh sáng kích thích, mà chỉ phụ thuộc bước sóng của ánh sáng kích thích và bản chất kim loại. C.- HOẠT ĐỘNG KẾT THÚC TIẾT HỌC 4 Củng cố kiến thức: (10/) 1 Nếu chiếu một chùm tia hồng ngoại vào tấm kẽm tích điện âm, thì: A tấm kẽm mất dần điện tích dương B Tấm kẽm mất dần điện tích âm C Tấm kẽm trở nên trung hoà về điện D điện tích âm của tấm kẽm không đổi 2.Giới hạn quang điện của mỗi kim loại là: A bước sóng của ánh sáng kích thích chiếu vào kim loại B Công thoát của các êlectron ở bề mặt kim loại đó C Bước sóng giới hạn của ánh sáng kích thích để gây ra hiện tượng quang điện kim loại đó D hiệu điện thế hãm 3 Để gây được hiệu ứng quang điện, bức xạ dọi vào kim loại được thoả mãn điều kiện nào sau đây? A Tần số lớn hơn giới hạn quang điện B Tần số nhỏ hơn giới hạn quang điện C Bước sóng nhỏ hơn giới hạn quang điện D Bước sóng lớn hơn giới hạn quang điện 4 Với một bức xạ có bước sóng thích hợp thì cường độ dòng quang điện bão hoà: A Triệt tiêu, khi cường độ chùm sáng kích thích nhỏ hơn một giá trị giới hạn B tỉ lệ với bình phương cường độ chùm sáng C tỉ lệ với căn bậc hai của cường độ chùm sáng D tỉ lệ với cường độ chùm sáng 5 Tính vận tốc ban đầu cực đại của quang êlectron, biết rằng hiệu điện thế hãm 1,8V IV: RÚT KINH NGHIỆM ………

………

Trang 4

Ngày soạn: 16/2/2010

Tiết thứ: 73&74

I MỤC TIÊU:

1 Kiến thức:

- Nêu được nội dung cơ bản của giả thuyết lượng tử năng lượng của Plăng và thuyết lượng tử ánh sáng của Anh-xtanh

- Viết được công thức Anhxtanh về hiệu ứng quang điện ngoài

- Nêu được ánh sáng có tính chất sóng-hạt

2 Kĩ năng:

- Vận dụng thuyết lượng tử ánh sáng để giải thính được các định luật quang điện

- Vận dụng công thức của Anhxtanh và các công thức về quang điện để giải bài tập về quang điện

3 Thái độ:

II CHUẨN BỊ:

1 Chuẩn bị của thầy: -

2 Chuẩn bị của trò: - Ôn khái niệm sóng và hạt.

1 Ổn định tổ chức (2/)

2 Kiểm tra bài cũ : (8/)

Phát biểu được các định luật quang điện

3 Tạo tình huống học tập

HĐ 1: Tìm hiểu thuyết lượng tử ánh sáng

15 + Hs đọc SGK nội dung giả

thuyết lượng tử năng lượng

+ Hs đọc SGK nội dung

lượng tử ánh sáng

+  = h =2,65.10-19J

Năng lượng của một phôtôn

rất nhỏ Vì vậy với một

chùm sáng dù rất yếu cũng

chứa nhiều phôtôn do rất

nhiều nguyên tử, phân tử

phát ra nên ta cảm thấy liên

tục?

+ Chỉ có một loại phôtôn

Gv thông báo

- Để giải thích triệt để vấn đề

về bức xạ của vật đen tuyệt đối, năm 1900 Plăng đã đề ra giả thuyết lượng tử năng lượng

- Để giải thích hiện tượng quang điện năm 1905 Anh-xtanh đã phát triển thuyết lượng tử năng lượng và đề xuất thuyết lượng tử ánh sáng + C1: Tính năng lượng của photôn ứng với ánh sáng đỏ

=0,75m

Từ đó hãy giải thích vì sao ta nhìn thấy chùm sáng liên tục chứ không phải gián đoạn như theo thuyết lượng tử

+ C2: trong chùm sáng đơn sắc màu đỏ có mấy loại phôtôn?

1 Thuyết lượng tử ánh sáng

a) Giả thuyết lượng tử năng lượng của 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 gọi là lượng tử năng lượng

Kí hiệu: (1) Trong đó: h = 6,625.10-34J.s;

f là tần số của ánh sáng

b) Thuyết lượng tử ánh sáng Phôtôn

+ Chùm sáng là một chùm các phôtôn (các lượng tử ánh sáng) Mỗi phôtôn có một năng lượng xác định Cường độ của chùm sáng tỉ lệ với số phôtôn phát ra trong 1 giây

+ Phân tử, nguyên tử, êlectron … phát xạ ánh sáng cũng có nghĩa là chúng hấp thụ hay bức xạ phôtôn + Các phôtôn bay dọc theo tia sáng với vận tốc c = 3.108m/s

HĐ2: Giải thích các định luật quang điện

BÀI 44: THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG

LƯỠNG TÍNH SÓNG - HẠT

CỦA ÁNH SÁNG

Trang 5

+ Hs đọc SGK:

- 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 e một động

năng ban đầu

- Truyền một phần năng

lượng cho mạng tinh thể

+ Cung cấp cho êlectron một

công thoát A và động năng

ban đầu cực đại 0max2

2

mv (vì

không truyền năng lượng

cho mạng tinh thể)

+ Hs giải thích

+ Gv thông báo ý 1 + Hướng dẫn hs thành lập công thức Anh-xtanh

- Năng lượng  dùng để làm gì?

Giải thích cho hs vì sao phải truyền năng lượng cho mạng tinh thể là do e trước khi đến

bề mặt kim loại chúng va chạm với các ion ở nút mạng

- Vậy đối với các êlectron nằm ngay trên bề mặt kim loại, thì năng lượng  này được dùng vào việc gì?

+ Hướng dẫn hs dựa vào công thức Anh-xtanh để giải thích các định luật quang điện 1 và 3

+ Gv giải thích định luật quang điện 2

2 Giải thích các định luật quang điện

a) Công thức Anh-xtanh về hiện tượng quang điện

+ Mỗi phôtôn khi bị hấp thụ sẽ

truyền toàn bộ năng lượng  của nó

cho một êlectron.

+ Công thức Anh-xtanh

hf = A+

A: Công để “thắng” lực liên kết gọi

là công thoát.

động năng ban đầu cực đại của quang êlectron

b) Giải thích:

+ Định luật thứ nhất:

Để hiện tượng quang điện xảy ra:

hf  A hay Đặt   0

+ Định luật thứ hai:

- Ibh tỉ lệ với số quang e bật ra khỏi catôt trong 1 đvtg

- Số quang e bật ra khỏi catôt trong

1 đvtg tỉ lệ với số phôtôn đập vào catôt trong thời gian đó

- Số phôtôn đập vào catôt lại tỉ lệ với cường độ chùm sáng tới

Vậy Ibh tỉ lệ với cường độ chùm sáng tới

HĐ3; Nhận biết lưỡng tính sóng hạt

+Sóng có các hiện tượng

giao thoa , nhiễu xạ Hạt có

tính chất phản xạ, đâm

xuyên…

C5: Sóng hạt có đặc điểm gì khác nhau?

+ Vậy ánh sáng có tính chất sóng không? Tính chất sóng giúp ta giải thích các hiện tượng gì?

+ Vậy ánh sáng có tính chất hạt không? Tính chất hạt giúp

ta giải thích các hiện tượng gì?

3 Lưỡng tính sóng - hạt của ánh sáng

+ Ánh sáng vừa có tính chất sóng, vừa có tính chất hạt Vậy ánh sáng

có lưỡng tính sóng - hạt

+ Trong mỗi hiện tượng quang học, ánh sáng thường thể hiện rõ một trong hai tính chất Khi tính chất sóng thể hiện rõ thì tính chất hạt lại

mờ nhạt, và ngược lại

C.- HOẠT ĐỘNG KẾT THÚC TIẾT HỌC

Củng cố kiến thức: (5 / )

Bài tập về nhà : Đọc phần em có biết

IV: RÚT KINH NGHIỆM

………

Trang 6

Ngày soạn: 18/02/2010

Tiết thứ: 75, 76 & 77

I MỤC TIÊU:

1 Kiến thức:

- Nắm chắc và biết vận dụng công thức Anhxtanh và các công thức khác có liên quan đến hiện tượng quang điện để giải thích các bài tập về hiện tượng quang điện

2 Kĩ năng:

- Rèn luyện kỹ năng tính toán bằng số (chuyển đổi đơn vị, làm tròn số có nghĩa …)

3 Thái độ:

- Tình cảm: ý thức tự học

II CHUẨN BỊ:

1 Chuẩn bị của thầy: -

2 Chuẩn bị của trò: - Ôn lại các công thức về quang điện – Làm bài tập trong SGK và SBT.

1 Ổn định tổ chức

2 Kiểm tra bài cũ Kết hợp trong hướng dẫn giải bài tập

3 Tạo tình huống học tập: ( SGK)

TIẾT 1: Hoạt động 1: Vận dụng công thức về hiện tượng quang điện Xác định các đại lượng đặc trưng

Bài 1: Chiếu một chùm sáng đơn sắc có bước sóng  = 0,849m lên một tấm kim loại kali dùng làm

catốt của một tế bào quang điện Biết cồn thoát êléctron của kali là 2,15eV

a) Tính giới hạn quang điện của kali

b) Tính vận tốc ban đầu cực đại của êléctron bắn ra từ catốt

c) Tình hiệu điện thế hàm

d) Biết cường độ dòng quang điện bão hoà Ibh = 5mA và công suất của chùm sáng chiếu vào catốt là P = 1,25W, hãy tính hiệu suất lượng tử (là tỉ số giữa êléctron bứt ra khỏi mặt kim loại và số phôtôn tới mặt kim loại đó)

25

+ λo =

+ ε =

+ eUh = =

Uh =

+ Công thức giới hạn quang điện?

Chú ý đơn vị SI

+ Công thức Anhxtanh? Suy

ra vận tốc ban đầu cực đại của quang e?

+ Công thức liên hệ giữa hiệu điện thế hãm và động năng ban đầu cực đại của quang e?

Suy ra công thức tính hiệu điện thế hãm

+ Công thức tính lượng tử

a) Giới hạn quang điện:

λo = 0,578m với A = 2,15eV=2,14.1,6.10-19= 3,44.10-19J

h = 6,625.10-34Js; c = 3.108m/s b) Công thức Anhxtanh:

ε =

3,7.105m/s với m = 9,1.10-31kg c) Hiệu điện thế hãm Uh:

d) Năng lượng mỗi phôtôn:

BÀI 45: BÀI TẬP VỀ HIỆN TƯỢNG

QUANG ĐIỆN

Trang 7

+ Np=

+ Ne =

ánh sáng? Suy ra số phô tôn đến catốt trong mỗi giây?

+ Số quang e bứt ra khỏi catôt

về anôt mỗi giây? (Định nghĩa cường độ dòng điện)

+ Hiệu suất lượng tử H =

4.06.10-19 J

Số phô tôn đến catôt mỗi giây: Np= 3,08.1018hạt

Số quang e bứt ra khỏi catôt về anôt mỗi giây: Ne = 3,12.1016hạt Hiệu suất lượng tử H%

H = 10-2 = 1%

Bài 2: Khi chiếu vào một tấm kim loại một chùm sáng đơn sắc có bước sóng 0,2m, động năng cực đại

của các êlectron quang điện là 8.10-19J Hỏi khi chiếu vào tấm kim loại đó lần lượt hai chùm sáng đơn sắc

có bước sóng 1 = 1,40m và 2 = 0,10m, thì có xảy ra hiện tượng quang điện không? Nếu có, hãy xác định vận tốc cực đại của các êléctron quang điện

10 +  < 0 + Điều kiện để xảy ra hiện

tượng quang điện?

+ Gọi hs giải

A = - = 1,94.10-19J Giới hạn quang điện:

λo = 1,02.10-6m =1,02 m + Vậy 1>0 hiện tượng quang điện không xảy ra

+ 2 < 0 hiện tượng quang điện xảy

ra

Vận tốc ban đầu cực đại:

1,79.10-18 J

Củng cố kiến thức:

Tiết 1 (10 / ) Vận dụng các công thức:

- Lượng tử ánh sáng: ε = - Giới hạn quang điện : λo =

- Công thức Anhxtanh: ε = - Hiệu điện thế hãm Uh: Uh =

1 Chiếu một chùm bức xạ đơn sắc vào catôt của tế bào quang điện để triệt tiêu dòng quang điện thì hiệu

điện thế hãm có giá trị tuyệt đối là 1,9V Vận tốc ban đầu cực đại của quang electron là bao nhiêu?

A 5,2.105m/s; B 6,2.105m/s; C 7,2.105m/s; D 8,2.105m/s

2 Chiếu vào catốt của một tế bào quang điện một chùm bức xạ đơn sắc có bước sóng 0,330m Để triệt

tiêu dòng quang điện cần một hiệu điện thế hãm có giá trị tuyệt đối là 1,38V Công thoát của kim loại dùng làm catôt là

A 1,16eV; B 1,94eV; C 2,38eV; D 2,72eV

TIẾT 2: Vận dụng công thức về hiện tượng quang điện Xác định điện thế của quả câu cô lập khi chiếu ánh sáng thích hợp đến nó

Bài 3: Công thoát êlectron khỏi đồng là 4,47eV

a) Tính giới hạn quang điện của đồng?

b) Khi chiếu bức xạ có bước sóng  = 0,14m vào một quả cầu bằng đồng đặt xa các vật khác thì quả

Trang 8

cầu đạt hiệu điện thế cực đại là bao nhiêu? Vận tốc ban đầu cực đại của các êlectron quang điện là bao nhiêu?

c) Chiếu một bức xạ điện từ vào một quả cầu bằng đồng đặt xa các vật khác thì quả cầu đạt điện thế cực đại là 3V Hãy tính bước sóng của bức xạ và vận tốc ban đầu cực đại của êlectron quang điện?

25 Hs giải dưới sự hướng dẫn

của gv Gv hướng dẫn:Khi chiếu ánh sáng thích hợp

vào quả cầu sẽ bứt các e khỏi quả cầu kim loại làm quả cầu tích điện dương, quả cầu có điện thế Số e bị bứt ra khỏi quả cầu ngày càng nhiều, điện thế của quả cầu tăng dần Điện thế của quả cầu đạt giá trị cực đại Vm khi các e

bứt ra thêm khỏi quả cầu đều

bị lực điện trường của quả cầu kéo trở lại Vậy Vm chính bằng Uh trong tế bào quang điện

eVm = eUh =

a) Giới hạn quang điện của đồng:

λo = 0,278.10-6m =278 nm b)

1,244.106m/s eVm = eUh =

4,4V c) eVm =

20 / Hướng dẫn hs giải

1 Chiếu vào catốt của một tế bào quang điện một chùm bức xạ đơn sắc có bước sóng 0,330m Để triệt

tiêu dòng quang điện cần một hiệu điện thế hãm có giá trị tuyệt đối là 1,38V Giới hạn quang điện của kim loại dùng làm catôt là

2 Chiếu một chùm bức xạ đơn sắc có bước sóng 0,276m vào catôt của một tế bào quang điện thì hiệu

điện hãm có giá trị tuyệt đối bằng 2V Công thoát của kim loại dùng làm catôt là

3 Chiếu một chùm bức xạ đơn sắc có bước sóng 0,5m vào catôt của một tế bào quang điện có giới hạn

quang điện là 0,66m Vận tốc ban đầu cực đại của electron quang điện là

A 2,5.105m/s; B 3,7.105m/s; C 4,6.105m/s; D 5,2.105m/s

4 Chiếu một chùm bức xạ đơn sắc có bước sóng 0,5m vào catôt của một tế bào quang điện có giới hạn

quang điện là 0,66m Hiệu điện thế cần đặt giữa anôt và catôt để triệt tiêu dòng quang điện là

A 0,2V; B - 0,2V; C 0,6V; D - 0,6V

5 Chiếu một chùm ánh sáng đơn sắc có bước sóng 400nm vào catôt của một tế bào quang điện, được làm

bằng Na Giới hạn quang điện của Na là 0,50m Vận tốc ban đầu cực đại của electron quang điện là

A 3.28.105m/s; B 4,67.105m/s; C 5,45.105m/s; D 6,33.105m/s

Củng cố kiến thức:

TIẾT 3:

Trang 9

20 Hs giải dưới sự hướng dẫn của

gv

Chiếu bức xạ đơn sắc bước

sóng λ=0,533(μm) vào một tấm

kim loại có công thốt electron

A=3.10-19J Dùng màn chắn

tách ra một chùm hẹp electron

quang điện và cho chúng bay

vào một miền từ trường đều có

cảm ứng từ B Hướng chuyển

động của electron quang điện

vuông góc với B Biết bán kính

cực đại của quỹ đạo các

electron là R = 22,75mm Tìm

độ lớn cảm ứng từ B của từ

trường

Gv hướng dẫn giải dạng tổng quát Xác định bán kính quỹ đạo của e quang điện khi chuyển động

trong từ trường đều.

Lực từ tác dụng lên e quang điện ( Lực Lorenxơ) có:

- Phương vuông góc với mặt phẳng lập bởi và

- Chiều tuân theo qui tắc bàn tay trái

- Độ lớn : F = B.vo.sin Trong

đó là góc lập bởi và o.

- Khi vuông góc : sin =1 thì

e chuyển động tròn đều với bán kính:

.B.vo = m R =

- Khi lập với góc thì e chuyển động theo đường xoắn ốc với bán kính của đường xoắn ốc: B.vn = m R =

trong đó vn = vosin

20 Hs giải bài tập áp dụng:

Chiếu λ = 0,33μm vào catốt

phẳng của một tế bào quang

điện Biết điện thế hãm là

0,3125V

a) Xác định λo

b) Anốt của tế bào quang điện

cũng có dạng bản phẳng song

song và cách với catốt d =

1,0cm Khi rọi chùm bức xạ rết

hẹp vào tâm của catốt thì bán

kính lớn nhất của vùng trên bề

mặt anốt mà các e tới đập vào

bằng bao nhiêu?

Đs: a) λo = 0,36 μm

b) R = 2d = 5,24mm

Gv hướng dẫn giải dạng tổng quát Khi e quang điện chuyển động trong điện trường đều Độ lệch

của e trong điện trường đều:

- Lực điện trường tác dụng lên e:

- Các e bức ra khỏi catốt có theo mọi phương Điểm xa nhất của e đập vào anốt khi e bật ra có vuông góc với Áp dụng như trong chuyển động ném ngang: R =

d.vomax

Củng cố kiến thức: (5 / )

IV: RÚT KINH NGHIỆM

………

Trang 10

Ngày soạn : 20/02/2010

Tiết : 78

I MỤC TIÊU :

1 Kiến thức:

- Nêu được hiện tượng quang điện trong là gì và một số đặc điểm cơ bản của hiện tượng này

- Nêu được hiện tượng quang dẫn là gì và giải thích hiện tượng quang dẫn bằng thuyết lượng tử ánh sáng

- Nêu được quang điện trở là gì?

- Nêu được pin quang điện là gì, nguyên tắc cấu tạo và giải thích quá trình tạo thành hiệu điện thế giữa hai bản cực của pin quang điện

2 Kỹ năng:

- Phân biệt hiện tượng quang điện trong và quang điện ngoài

- Giải thích hoạt động quang trở và pin quang điện

3 Thái độ:

II CHUẨN BỊ :

1 Giáo viên: - Hình vẽ 46.1 và 46.2 trong SGK.

2 Học sinh : - Ôn lại kiến thức về dòng điện trong chất bán dẫn

1 Ổn định tổ chức (2/)

2 Kiểm tra bài cũ:

3 Tạo tình huống học tập: Ứng dụng của pin sử dụng năng lượng Mặt Trời

HĐ 1: Chất quang dẫn và hiện tượng quang điện trong

+ Hs đọc SGK và trả lời

+ C1:

- Giống: Dưới tác dụng của

ánh sáng thích hợp thì hình

thành các e tự do

- Khác: Hiện tượng quang điện

ngoài thì các e bật ra khỏi khối

kim loại, còn hiện tượng quang

điện trong thì e tự do ở bên

trong khối bán dẫn

- Năng lượng cần thiết để giải

phóng êlectron liên kết trong

bán dẫn thường nhỏ hơn công

thoát A

+ Giảm do hình thành các cặp

e dẫn và lỗ trống

+ Khi bán dẫn tinh khiết được chiếu bằng ánh sáng thích hợp, thì một số êlectron liên kết có thể bứt ra khỏi các nguyên tử

bán dẫn và chuyển động tự do

trong khối bán dẫn (e dẫn).

Đồng thời, có một số lượng như vậy các lỗ trống được tạo

ra Hiện tượng đó được gọi là hiện tượng quang điện trong + Thế nào là hiện tượng quang điện trong?

+ C1: Nêu những điểm giống nhau và khác nhau của hiện tượng quang điện ngoài và hiện tượng quang điện trong?

+ Giá trị điện trở của bán dẫn thay đổi như thế nào khi chiếu ánh sáng vào nó?

+ Thế nào là hiện tượng quang dẫn ?

1 Hiện tượng quang điện trong

a) Hiện tượng quang điện trong

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.

Vì năng lượng cần thiết để giải phóng êlectron liên kết trong bán dẫn thường nhỏ hơn công thoát A nên 0 (giới hạn quang điện của chất bán dẫn) của nhiều chất bán dẫn nằm trong vùng hồng ngoại

b) Hiện tượng quang dẫn

Hiện tượng giảm điện trở suất, tức là tăng độ dẫn điện của bán dẫn, khi có ánh sáng thích hợp chiếu vào gọi là hiện tượng quang dẫn.

Giải thích: dựa vào hiện tượng

quang điện trong

HĐ2: Tìm hiểu quang điện trở

+ Hs đọc SGK phần cấu tạo và

hoạt động của quang trở trong dựa trên hiện tương vật lý gì ?+ Quang điện trở được chế tạo 2.Quang điện trở + Là một điện trở làm bằng chất

BÀI 46: HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN

TRONG QUANG ĐIỆN TRỞ & PIN QUANG ĐIỆN

Định dạng
Số trang	17
Dung lượng	661 KB