Chuong 6 luong tu anh sang

Giáo viên giảng dạy: Ngày soạn: Lớp dạy: Ngày dạy: Tiết 48: Chương 6: Bài 30: LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG I MỤC TIÊU Kiến thức - Hiểu nhớ khái niệm: tượng quang điện, giới hạn quang điện - Hiểu nội dung nhận xét kết TN khảo sát định tính tượng quang điện - Hiểu phát biểu định luật giới hạn quang điện, thuyết lượng tử ánh sáng - Nắm công thức Plăng lượng tử lượng cơng - Nắm ánh sáng có hai tính chất Sóng Hạt Năng lực a Năng lực chung - Năng lực tự học nghiên cứu tài liệu - Năng lực trình bày trao đổi thông tin - Năng lực nêu giải vấn đề - Năng lực hoạt động nhóm b Năng lực đặc thù môn học - Vận dụng thuyết lượng tử ánh sáng để giải thích định luật quang điện - Vận dụng công thức lượng tử lượng Plăng, cơng để giải tập tượng quang điện Phẩm chất - Có thái độ hứng thú học tập - Có ý thức tìm hiểu liên hệ tượng thực tế liên quan - Có tác phong làm việc nhà khoa học II THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU Giáo viên - Bài giảng powerpoint có kèm thí nghiệm minh họa - Phiếu học tập Phiếu học tập số Câu 1: Hãy kể tên số nguồn phát tia tử ngoại? Câu 2: Hai điện nghiệm khép lại chứng tỏ điều gì? Câu 3: Nếu kẽm mang điện dương tượng có xảy khơng? Câu 4: Nếu chắn chùm tia hồ quang thủy tinh khơng màu hai điện nghiệm nào? Câu 5: Hiện tượng xảy thí nghiệm gọi tượng quang điện Hiện tượng quang điện gì? Phiếu học tập số Câu 1: Từ thí nghiệm, cho biết có tượng quang điện? Câu 2: λ0 gọi giới hạn quang điện Xem SGK mục II trang 155, nêu nội dung định luật giới hạn quang điện Câu 3: Xem bảng giới hạn quang điện số kim loại Nêu nhận xét trị số λ o kim loại khác nhau? Câu 4: Nếu TN Héc không dùng kẽm mà dùng kali xesi kết thu có khác? Phiếu học tập số Câu 1: Trình bày giả thuyết lượng tử lượng Plăng? Câu 2: Nêu khác biệt giả thuyết Plăng với quan niệm thông thường hấp thụ phát xạ lượng Câu 3: Trình bày thuyết lượng tử ánh sáng Einstein? Câu 4: Hãy tính lượng phơtơn ứng với ánh sáng đỏ có λ = 0,76μm? Nêu nhận xét?m? Nêu nhận xét? Phiếu học tập số Gọi A cơng để electron khỏi bề mặt kim loại Câu 1: Muốn tượng quang điện xảy (tức electron khỏi bề mặt kim loại) lượng phơ tơn ánh sáng kích thích phải với cơng thốt? Câu 2: Từ kết câu 1, suy điều kiện bước sóng λ? Và từ đó, suy nội dung định luật giới hạn quang điện? Phiếu học tập số Câu 1: Hãy kể tên TN chứng tỏ ánh sáng có tính chất sóng? Hãy kể tên TN chứng tỏ ánh sáng có tính chất hạt? Từ đó, cho biết ánh sáng có tính chất gì? Câu 2: Ánh sáng dùng thí nghiệm giao thoa ánh sáng Young?Ánh sáng dùng thí nghiệm tượng quang điện Hertz?Ánh sáng chứng tỏ ánh sáng có tính chất sóng?Ánh sáng chứng tỏ ánh sáng có tính chất hạt? Câu 3: Khi ánh sáng có bước sóng dài thể tính chất gì? Tính chất mờ nhạt? Câu 4: Khi ánh sáng có bước sóng ngắn thể tính chất gì? Tính chất mờ nhạt? Học sinh - Ơn lại kiến thức cơng lực điện trường, định lí động năng, khái niệm cường độ dịng điện bão hịa (SGK Vật lí 11) - SGK, ghi bài, giấy nháp III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Hoạt động 1:Mở đầu: Tạo tình phát biểu vấn đề để tìm hiểu tượng quang điện a Mục tiêu: - Kích thích tính tị mị HS, HS có hứng thú tìm hiểu kiến thức thông qua tượng xảy đời sống b Nội dung: Học sinh tiếp nhận vấn đề từ giáo viên c Sản phẩm: Sự tò mò hứng thú tìm hiểu kiến thức d Tổ chức thực hiện: Bước thực Nội dung bước Bước Giáo viên nêu vấn đề: Có thể làm cho electron bật khỏi mặt kim loại cách nung nóng (Hiện tượng phát xạ nhiệt electron) dùng ion để bắn phá (Hiện tượng phóng điện ẩn) Cịn có cách khác làm cho electron bật khỏi mặt kim loại không? Bước Học sinh tiếp nhận vấn đề Hoạt động 2: Hình thành kiến thức Hoạt động 2.1: Tìm hiểu tượng quang điện định luật giới hạn quang điện a Mục tiêu: - Hiểu nhớ khái niệm: tượng quang điện, giới hạn quang điện - Hiểu nội dung nhận xét kết TN khảo sát định tính tượng quang điện - Hiểu phát biểu định luật giới hạn quang điện b Nội dung: Học sinh thực nhiệm vụ theo nhóm hồn thành u cầu dựa gợi ý giáo viên c Sản phẩm: A Hiện tượng quang điện Thí nghiệm Héc tượng quang điện: Định nghĩa : Hiện tượng ánh sáng làm bật electron khỏi kim loại gọi tượng quang điện (ngoài) Tác dụng tia tử ngoại : Tia tử ngoại gây tượng quang điện kẽm B Định luật giới hạn quang điện (Định luật quang điện thứ nhất) Hiện tượng quang điện xảy ánh sáng kích thích chiếu vào kim loại có bước sóng nhỏ bước sóng λo λo gọi giới hạn quang điện kim loại :λ ≤ λo - λo kim loại phụ thuộc vào chất kim loại d Tổ chức thực hiện: Bước thực Nội dung bước Bước ▪Giáo viên giới thiệu TN 30.1 ▪Giáo viên chuyển giao nhiệm vụ: Yêu cầu HS hoàn thành phiếu học tập số Bước Học sinhquan sát thí nghiệm thực nhiệm vụ theo nhóm Bước Báo cáo kết thảo luận - Đại diện nhóm trình bày Câu 1: Hồ quang điện Câu 2: Tấm kẽm điện tích âm (tức electron) Câu 3: Không xảy Câu 4: Không bị cụp lại: kẽm khơng điện tích âm Câu 5: Hiện tượng ánh sáng làm bật electron khỏi kim loại gọi Bước Bước Bước tượng quang điện (ngoài) - Học sinh nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung sữa lỗi câu trả lời nhóm đại diện ▪Giáo viên hướng dẫn học viên đưa điều kiện để xảy tượng quang điện ▪Giáo viên chuyển giao nhiệm vụ: Yêu cầu HS hoàn thành phiếu học tập số Học sinh ý quan sát, lắng nghe hướng dẫn gv thực nhiệm vụ theo nhóm Báo cáo kết thảo luận - Đại diện nhóm trình bày Câu 1: λ ≤λ0 Câu 2:Hiện tượng quang điện xảy ánh sáng kích thích chiếu vào kim loại có bước sóng nhỏ bước sóng λ o λo gọi giới hạn quang điện kim loại: λ ≤ λo Câu 3:λo kim loại khác khác nhau, phụ thuộc vào chất kim loại Câu 4: Khi dùng kali xesi xảy tượng quang điện ánh sáng nhìn thấy - Học sinh nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung sữa lỗi câu trả lời nhóm đại diện Bước Giáo viên tổng kết hoạt động 2.1 Hoạt động 2.2: Tìm hiểu thuyết lượng tử ánh sáng giải thích định luật giới hạn quang điện a Mục tiêu: - Hiểu phát biểu nội dung thuyết lượng tử ánh sáng - Nắm công thức Plăng lượng tử lượng cơng - Vận dụng thuyết lượng tử ánh sáng để giải tập giải thích định luật quang điện b Nội dung: Học sinh thực nhiệm vụ theo nhóm hồn thành u cầu dựa gợi ý giáo viên c Sản phẩm: C Thuyết lượng tử ánh sáng Giả thuyết Plăng: Lượng lượng mà lần nguyên tử hay phân tử hấp thụ hay pát xạ có giá trị hồn tồn xác định hf; f tần số ánh sáng bị hấp thụ hay phát ra; h số Lượng lượng nói gọi lượng tử lượng kí hiệu ε: h = 6,625.10-34J.s: số Plăng Thuyết lượng tử ánh sáng (hay thuyết photon) - ÁS tạo thành hạt gọi photon - Với ánh sáng đơn sắc có tần số f, photon giống nhau, photon mang lượng = hf - Trong chân không, photon bay với tốc độ c = 3.108m/s dọc theo tia sáng - Mỗi lần nguyên tử hay phân tử phát xạ hay hập thụ ánh sáng chúng phát hay hấp thụ photon Photon tồn trạng thái chuyển động Khơng có photon đứng n Giải thích định luật quang điện giới hạn Muốn cho tượng quang điện xảy phơtơn chùm sáng chiếu vào catơt phải có lượng lớn cơng A, nghĩa phải có: hf ≥ A hay h ≥ A Từ suy λ ≤ λo với λo = h : giới hạn quang điện kim loại làm catôt d Tổ chức thực hiện: Bước thực Nội dung bước Bước Giáo viên chuyển giao nhiệm vụ: Yêu cầu HS đọc SGK mục III hoàn thành phiếu học tập số Bước HS theo dẫn dắt GV để tìm hiểu thuyết lượng tử ánh sáng Bước Báo cáo kết thảo luận - Đại diện nhóm trình bày Câu 1: Trình bày giả thuyết lượng tử lượng Plăng Câu 2: Theo quan niệm thông thường: lượng hấp thụ xạ liên tục Sự phát xạ hấp thụ lượng trao đổi nhỏ Cịn theo giả thuyết Plang: Năng lượng mà nguyên tử hay phân tử hấp thụ hay phát xạ có giá trị xác định hf Lượng lượng trao đổi phải bội số hf Câu 3: Trình bày thuyết lượng tử ánh sáng Einstein Câu 4: Năng lượng phôtôn ứng với ánh sáng đỏ: → Rất nhỏ Bước Bước Bước - Học sinh nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung sữa lỗi câu trả lời nhóm đại diện ▪Giáo viên xác hóa nội dung hướng dẫn học sinh giải thích định luật giới hạn quang điện thuyết lượng tử ▪Giáo viên chuyển giao nhiệm vụ: Yêu cầu HS hoàn thành phiếu học tập số Học sinh ý quan sát, lắng nghe hướng dẫn gv thực nhiệm vụ theo nhóm Báo cáo kết thảo luận - Đại diện nhóm trình bày Câu 1: ε≥ A (1) Câu 2: (1) ⇔hf ≥ A hay hhf ≥ A hay h ≥ A Từ suy ra: λ ≤ λo, với λo = h - Học sinh nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung sữa lỗi câu trả lời nhóm đại diện Bước ▪Giáo viên tổng kết hoạt động 2.2 Hoạt động 2.3: Tìm hiểu lưỡng tính sóng – hạt ánh sáng a Mục tiêu: - Nắm ánh sáng có hai tính chất Sóng Hạt b Nội dung: Học sinh thực nhiệm vụ theo nhóm hồn thành u cầu dựa gợi ý giáo viên c Sản phẩm: D Lưỡng tính sóng – hạt ánh sáng Ánh sáng vừa có tính chất sóng, vừa có tính chất hạt Ta nói rằng, ánh sáng có lưỡng tính sóng – hạt Sóng điện từ có bước sóng ngắn, phơtơn ứng với có lượng lớn tính chất hạt thể rõ Ngược lại, sóng điện từ có bước sóng lớn tính chất sóng thể rõ d Tổ chức thực hiện: Bước thực Nội dung bước Bước ▪Giáo viên chuyển giao nhiệm vụ: Hoàn thành phiếu học tập số Bước Học sinh thực nhiệm vụ theo nhóm Bước Báo cáo kết thảo luận - Đại diện nhóm trình bày Câu 1: Thí nghiệm giao thoa ánh sáng Young chứng tỏ ánh sáng có tính chất sóng Thí nghiệm tượng quang điện Hertz chứng tỏ ánh sáng có tính chất hạt ⇒ Ánh sáng có lưỡng tính sóng hạt Ánh sáng có lưỡng tính sóng hạt Bước Câu 2: Ánh sáng đỏ dùng thí nghiệm giao thoa ánh sáng Young, chứng tỏ ánh sáng có tính chất sóng Tia tử ngoại dùng thí nghiệm tượng quang điện Hertz, chứng tỏ ánh sáng có tính chất hạt Câu 3: Ánh sáng có bước sóng dài thể hiện: tướng giao thoa, tướng nhiễu xạ, tướng tán xạ → tính chất sóng, tính chất hạt mớ" nhạt Câu 4: Ánh sáng có bước sóng ngắn thể tính chất hạt: tượng quang điện, khả đâm xuyên, tác dụng phát quang → tính chất hạt, tính chất sóng mờ nhạt - Học sinh nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung sữa lỗi câu trả lời nhóm đại diện ▪Giáo viên tổng kết hoạt động đánh giá kết hoạt động học sinh + Ưu điểm: ……… + Nhược điểm cần khắc phục: ……… Bước ▪Giáo viên tổng kết hoạt động 2.3 Hoạt động 3: Luyện tập a Mục tiêu: - Hiểu nhớ khái niệm: tượng quang điện, giới hạn quang điện - Hiểu phát biểu định luật giới hạn quang điện, thuyết lượng tử ánh sáng - Vận dụng thuyết lượng tử ánh sáng để giải thích định luật quang điện b Nội dung: Học sinh thực nhiệm vụ theo nhóm hồn thành u cầu dựa gợi ý giáo viên c Sản phẩm: Kiến thức hệ thống hiểu sâu định nghĩa d Tổ chức thực hiện: Bước thực Nội dung bước Bước Giáo viên chuyển giao nhiệm vụ: Yêu cầu HS hoàn thành câu hỏi sau: Câu 1: Hiện tượng quang điện gì? Phát biểu định luật giới hạn quang điện? Câu 2: Phát biểu nội dung thuyết lượng tử? Và vận dụng giải thích định luật giới hạn quang điện? Bước Học sinh thực nhiệm vụ theo nhóm Bước Báo cáo kết thảo luận - Đại diện nhóm trình bày - Học sinh nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung sữa lỗi câu trả lời nhóm đại diện Bước Giáo viên tổng kết hoạt động Hoạt động 4: Vận dụng a Mục tiêu: Giúp học sinh tự vận dụng, tìm tòi mở rộng kiến thức học tương tác với cộng đồng Tùy theo lực mà em thực mức độ khác b Nội dung: Học sinh thực nhiệm vụ nhà theo nhóm cá nhân c Sản phẩm: Bài tự làm vào ghi HS d Tổ chức thực hiện: Nội dung 1: Về nhà học làm tập sgk, sách tập Ôn tập Nội dung 2: Xem trước 31, 32 SGK chuẩn bị cho tiết học tới Chuẩn bị V ĐIỀU CHỈNH, THAY ĐỔI, BỔ SUNG (NẾU CÓ) Giáo viên giảng dạy: Ngày soạn: Tiết 49 CHỦ ĐỀ 7: Lớp dạy: Ngày dạy: HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN TRONG HIỆN TƯỢNG QUANG PHÁT QUANG I MỤC TIÊU Kiến thức - Hiểu đặc điểm chất quang dẫn, tượng quang điện - Hiểu cấu tạo, nguyên tắc hoạt động ứng dụng quang điện trở, pin quang điện - Hiểu quang - phát quang Hiểu lân quang huỳnh quang, phân biệt khác chúng - Nắm đặc điểm bước sóng tượng phát quang Năng lực a Năng lực chung - Năng lực tự học nghiên cứu tài liệu - Năng lực trình bày trao đổi thông tin - Năng lực nêu giải vấn đề - Năng lực hoạt động nhóm b Năng lực đặc thù mơn học - Phân biệt tượng quang điện với tượng quang điện - Vận dụng lý thuyết tượng quang điện trong, tượng quang – phát quang để giải thích nguyên tắc hoạt động số thiết bị liên quan thực tế Phẩm chất - Có thái độ hứng thú học tập - Có ý thức tìm hiểu liên hệ tượng thực tế liên quan - Có tác phong làm việc nhà khoa học II THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU Giáo viên - Bài giảng powerpoint kèmhình 31.3, hình liên quan đến quang điện quang – phát quang - GV mang đến lớp máy tính dùng lượng mặt trời (hoặc máy đo ánh sáng có) làm dụng cụ trực quan - Phiếu học tập Phiếu học tập số Câu 1: Nêu khái niệm chất quang dẫn chất quang dẫn? Câu 2: Điện trở bán dẫn chịu tác dụng ánh sáng? Câu 3: Khi bán dẫn tinh khiết chiếu chùm ánh sáng thích hợp xuất ? Câu 4: Thế tượng quang điện trong? Câu 5: So sánh độ lớn giới hạn quang dẫn với độ lớn giới hạn quang điện (ngoài) đưa nhận xét Phiếu học tập số Câu 1: Pin quang điện gì? Hiệu suất pin vào khoảng phần trăm? Câu 2: Mô tả cấu tạo pin quang điện? Câu 3: Nêu nguyên tắc hoạt động pin? Suất điện động pin có gí trị vào khoảng bao nhiêu? So sánh độ lớn suất điện động pin quang điện với suất điện động pin hóa học? Câu 4: Nêu ứng dụng pin quang điện? Phiếu học tập số Câu 1: Sự quang - phát quang gì? Nêu cấu tạo nguyên tắc hoạt động đèn ống? Câu 2: Thế huỳnh quang? Thế lân quang? Câu 3: Phát biểu định luật giới hạn quang điện Câu 4: Gọi λ bước sóng ánh sáng kích thích, λ’ bước sóng ánh sáng phát quang Nêu đặc điểm bậc quang-phát quang? Dựa vào thuyết phôtôn giải thích λ’ >λ? Câu 5: Tại sơn quét biển báo giao thông đầu cọc giới sơn phát quang mà không sơn phản quang (phản xạ ánh sáng)? Học sinh - Ơn lại kiến thức dịng điện chất bán dẫn 30 - SGK, ghi bài, giấy nháp III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Hoạt động 1: Mở đầu: Tạo tình phát biểu vấn đề để tìm hiểu tượng quang điện tượng quang – phát quang a Mục tiêu: - Kiến thức cũ hệ thống lại - Kích thích tính tị mị HS, HS có hứng thú tìm hiểu kiến thức thơng qua tượng xảy đời sống b Nội dung: Học sinh tiếp nhận vấn đề từ giáo viên c Sản phẩm: Kiến thức cũ hệ thống lại, tị mị hứng thú tìm hiểu kiến thức d Tổ chức thực hiện: Bước thực Nội dung bước Bước ▪Giáo viên kiểm tra cũ: - Hiện tượng quang điện gì? Phát biểu định luật giới hạn quang điện? - Lượng tử lượng gì? Phát biểu nội dung thuyết lượng tử ánh sáng? ▪Giáo viên nêu vấn đề: - Ngày nay, tượng quang điện hoàn toàn thay tượng quang điện mà ta học ứng