Giaoan12CVI(Thế Vũ)

GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 BAN CƠ BẢN GIÁO VIÊN: NGUYỄN THẾ VŨ CHƯƠNG VI: LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG Tiết 54 Bài 30: HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức: - Trình bày được thí nghiệm Héc về hiện tượng quang điện và nêu được định nghĩa hiện tượng quang điện. - Phát biểu được định luật về giới hạn quang điện. - Phát biểu được giả thuyết Plăng và viết được biểu thức về lượng tử năng lượng. - Phát biểu được thuyết lượng tử ánh sáng và nêu được những đặc điểm của phôtôn. - Vận dụng được thuyết phôtôn để giải thích định luật về giới hạn quang điện. - Nêu được lưỡng tính sóng - hạt của ánh sáng. 2. Kĩ năng: II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: - Bộ thí nghiệm về hiện tượng quang điện (nếu có). - Một số mẫu chuyện vui về sự ra đời của thuyết lượng tử như thái độ của các nhà khoa học thời bấy giờ trước ý kiến có tính chất táo bạo của Plăng về sự gián đoạn của năng lượng. 2. Học sinh: III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC 1. Ổn định lớp(1’) 2. Kiểm tra bài cũ: 3. Vào bài(1’): Vào cuối thế kỷ XIX, người ta đã khám phá ra một loạt sự kiện thực nghiệm làm lung lai nền tảng của Vật lí học cổ điển và là tiền đề cho sự ra đời của Vật lí học hiện đại mà cơ sở lý thyết là Thuyết tương đối và Thuyết lượng tử. Hiện tượng quang điện là một trong những sự kiện nói trên. Hoạt động 1 (15 phút): Tìm hiểu hiện tượng quang điện Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung - Minh hoạ thí nghiệm của Héc (1887) - Góc lệch tĩnh điện kế giảm → chứng tỏ điều gì? - Không những với Zn mà còn xảy ra với nhiều kim loại khác. - Nếu làm thí nghiệm với tấm Zn tích điện dương → kim tĩnh điện kế sẽ không 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 không xảy ra → chứng tỏ điều gì? - Tấm kẽm mất bớt điện tích âm → các êlectron bị bật khỏi tấm Zn. - Hiện tượng vẫn xảy ra, nhưng e bị bật ra bị tấm Zn hút 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 ánh sáng nhìn thấy→ tia tử ngoại có khả năng gây ra hiện tượng I. Hiện tượng quang điện 1. Thí nghiệm của Héc về hiện tượng quang điện - Chiếu ánh sáng hồ quang vào tấm kẽm tích điện âm làm bật êlectron khỏi mặt tấm kẽm. 2. Định nghĩa - Hiện tượng ánh sáng làm bật các êlectron ra khỏi mặt kim loại gọi là hiện tượng quang điện (ngoài). 3. Nếu chắn chùm sáng hồ quang bằng một tấm thuỷ tinh dày thì hiện tượng trên không xảy ra → bức xạ tử 130 Zn - - - Tuần:………… Ngày soạn:… /……/09 Ngày dạy:… /……./09 GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 BAN CƠ BẢN GIÁO VIÊN: NGUYỄN THẾ VŨ quang điện ở kẽm. Còn ánh sáng nhìn thấy được thì không. ngoại có khả năng gây ra hiện tượng quang điện ở kẽm. Hoạt động 2 (15 phút): Tìm hiểu định luật về giới hạn quang điện Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung - Thông báo thí nghiệm khi lọc lấy một ánh sáng đơn sắc rồi chiếu vào mặt tấm kim loại. Ta thấy với mỗi kim loại, ánh sáng chiếu vào nó (ánh sáng kích thích) phải thoả mãn λ ≤ λ 0 thì hiện tượng mới xảy ra. - Khi sóng điện tích lan truyền đến kim loại thì điện trường trong sóng sẽ làm cho êlectron trong kim loại dao động. Nếu E lớn (cường độ ánh sáng kích thích đủ mạnh) → êlectron bị bật ra, bất kể sóng điện từ có λ bao nhiêu. - Ghi nhận kết quả thí nghiệm và từ đó ghi nhận định luật về giới hạn quang điện. - HS được dẫn dắt để tìm hiểu vì sao thuyết sóng điện từ về ánh sáng không giải thích được. II. Định luật về giới hạn quang điện - Định luật: Đối với mỗi kim loại, ánh sáng kích thích phải có bước sóng λ ngắn hơn hay bằng giới hạn quang điện λ 0 của kim loại đó, mới gây ra được hiện tượng quang điện. - Giới hạn quang điện của mỗi kim loại là đặc trưng riêng cho kim loại đó. - Thuyết sóng điện từ về ánh sáng không giải thích được mà chỉ có thể giải thích được bằng thuyết lượng tử. Hoạt động 3 (10 phút): Tìm hiểu thuyết lượng tử ánh sáng Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung - Khi nghiên cứu bằng thực nghiệm quang phổ của nguồn sáng → kết quả thu được không thể giải thích bằng các lí thuyết cổ điển → Plăng cho rằng vấn đề mấu chốt nằm ở quan niệm không đúng về sự trao đổi năng lượng giữa các nguyên tử và phân tử. - Giả thuyết của Plăng được thực nghiệm xác nhận là đúng. - Lượng năng lượng mà mỗi lần một nguyên tử hay phân tử hấp thụ hay phát xạ gọi là lượng tử năng lượng (ε) - Y/c 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. - HS ghi nhận những khó khăn khi giải thích các kết quả nghiên cứu thực nghiệm → đi đến giả thuyết Plăng. - HS ghi nhận tính đúng đắn của giả thuyết. - HS đọc Sgk và nêu các nội dung của thuyết lượng tử. III. Thuyết lượng tử ánh sáng 1. Giả thuyết 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 và hằng hf; trong đó f là tần số của ánh sáng bị hấp thụ hay phát ra; còn h là một hằng số. 2. Lượng tử năng lượng hf ε = h gọi là hằng số Plăng: h = 6,625.10 -34 J.s 3. Thuyết lượng tử ánh sáng a. Ánh sáng được tạo thành bởi các hạt gọi là phôtôn. b. Với mỗi ánh sáng đơn sắc có tần số f, các phôtôn đều giống nhau, mỗi phôtôn mang năng lượng bằng hf. c. Phôtôn bay với tốc độ c = 3.10 8 m/s dọc theo các tia sáng. 131 GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 BAN CƠ BẢN GIÁO VIÊN: NGUYỄN THẾ VŨ - Phôtôn chỉ tồn tại trong trạng thái chuyển động. Không có phôtôn đứng yên. - Anh-xtanh cho rằng hiện tượng quang điện xảy ra do có sự hấp thụ phôtôn của ánh sáng kích thích bởi êlectron trong kim loại. - Để êlectron bức ra khỏi kim loại thì năng lượng này phải như thế nào? - HS ghi nhận giải thích từ đó tìm được λ ≤ λ 0 . - Phải lớn hơn hoặc bằng công thoát. d. Mỗi lần một nguyên tử hay phân tử phát xạ hay hấp thụ ánh sáng thì chúng phát ra hay hấp thụ một phôtôn. 4. Giải thích định luật về giới hạn quang điện bằng thuyết lượng tử ánh sáng - Mỗi phôtôn khi bị hấp thụ sẽ truyền toàn bộ năng lượng của nó cho 1 êlectron. - Công để “thắng” lực liên kết gọi là công thoát (A). - Để hiện tượng quang điện xảy ra: hf ≥ A hay c h A λ ≥ → hc A λ ≤ , Đặt 0 hc A λ = → λ ≤ λ 0 . Hoạt động 4 (2 phút): Tìm hiểu về lưỡng tính sóng - hạt của ánh sáng Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung - Trong hiện tượng giao thoa, phản xạ, khúc xạ … → ánh sáng thể hiện tích chất gì? - Liệu rằng ánh sáng chỉ có tính chất sóng? - Lưu ý: Dù tính chất nào của ánh sáng thể hiện ra thì ánh sáng vẫn có bản chất là sóng điện từ. - Ánh sáng thể hiện tính chất sóng. - Không, trong hiện tượng quang điện ánh sáng thể hiện chất hạt. IV. Lưỡng tính sóng - hạt của ánh sáng - Ánh sáng có lưỡng tính sóng - hạt. 4. Củng cố và dặn dò(1’) - Lượng năng lượng mà mỗi nguyên tử hay phân tử nhận vào hay phát ra trong mỗi lần hấp thụ hay bức xạ ánh sáng có giá trị hoàn toàn xác định và bằng lượng tử năng lượng hf. - Mỗi chùm sáng tạo bởi các hạt mang lượng tử năng lượng gọi là phôtôn. - Hiện tượng quang điện xảy ra do có sự hấp thụ phôtôn trong ánh sáng kích thích bởi êlectron trong kim loại. - Hệ thức giữa giới hạn quang điện và công thoát : - Công thức Anh-xtanh về hiện tượng quang điện: - Ánh sáng có lưỡng tính sóng – hạt - GBT SGK - Xem trước bài mới IV. RÚT KINH NGHIỆM Tiết 55 Bài 31: HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN TRONG 132 Tuần:………… Ngày soạn:… /……/09 Ngày dạy:… /……./09 GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 BAN CƠ BẢN GIÁO VIÊN: NGUYỄN THẾ VŨ I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức: - Trả lời được các câu hỏi: Tính quang dẫn là gì? - Nêu được định nghĩa về hiện tượng quang điện trong và vận dụng để giải thích được hiện tượng quang dẫn. - Trình bày được định nghĩa, cấu tạo và chuyển vận của các quang điện trở và pin quang điện. 2. Kĩ năng: II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: - Thí nghiệm về dùng pin quang điện để chạy một động cơ nhỏ (nếu có). - Máy tính bỏ túi chạy bằng pin quang điện. III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC 1. Ổn định lớp(1’) 2. Kiểm tra bài cũ(5’) 1.Phát biểu nội dung của thuyết lượng tử. 2. Lượng tử năng lượng là gì? 3. Phát biểu nội dung của thuyết phôtôn. 4. Phôtôn là gì? 5. Giải thích định luật về giới hạn quang điện bằng thuyết phôtôn. 6. Giải thích định luật về động năng ban đầu cực đại của êlectron quang điện bằng thuyết phôtôn. 7. Tại sao nói ánh sáng có lưỡng tính sóng – hạt? 3. Vào bài(1’): Ngày nay, hiện tượng quang điện trong hầu như đã hoàn toàn thay thế hiện tượng quang điện ngoài, mà ta học ở các bài trước trong những ứng dụng thực tế. Vậy hiện tượng quang điện trong là gì ? Hoạt động 1 (10 phút): Tìm hiểu chất quang dẫn và hiện tượng quang điện trong Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung - Y/c HS đọc Sgk và cho biết chất quang dẫn là gì? - Một số chất quang dẫn: Ge, Si, PbS, PbSe, PbTe, CdS, CdSe, CdTe… - Dựa vào bản chất của dòng điện trong chất bán dẫn và thuyết lượng tử, hãy giải thích vì sao như vậy? - Hiện tượng giải phóng các hạt tải điện (êlectron và lỗ trống) xảy ra bên trong khối bán dẫn khi bị chiếu sáng nên gọi là hiện tượng quang dẫn trong. - So sánh độ lớn của giới hạn quang dẫn với độ lớn của giới hạn quang điện và đưa ra nhận xét. - HS đọc Sgk và trả lời. - Chưa bị chiếu sáng → e liên kết với các nút mạng → không có e tự do → cách điện. - Bị chiếu sáng → ε truyền cho 1 phôtôn. Nếu năng lượng e nhận được đủ lớn → giải phóng e dẫn (+ lỗ trống) → tham gia vào quá trình dẫn điện → trở thành dẫn điện. - Giới hạn quang dẫn ở vùng bước sóng dài hơn giới hạn quang điện vì năng lượng kích hoạt các e liên kết để chúng trở thành các e dẫn nhỏ hơn công thoát để bức các e ra khỏi kim loại. I. Chất quang dẫn và hiện tượng quang điện trong 1. Chất quang dẫn - Là chất bán dẫn có tính chất cách điện khi không bị chiếu sáng và trở thành dẫn điện khi bị chiếu sáng. 2. Hiện tượng quang điện trong - Hiện tượng ánh sáng giải phóng các êlectron liên kết để chúng trở thành các êlectron dẫn đồng thời giải phóng các lỗ trống tự do gọi là hiện tượng quang điện trong. - Ứng dụng trong quang điện trở và pin quang điện. Hoạt động 2 (7 phút): Tìm hiểu về quang điện trở 133 GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 BAN CƠ BẢN GIÁO VIÊN: NGUYỄN THẾ VŨ Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung - Y/c HS đọc Sgk và cho quang điện trở là gì? Chúng có cấu tạo và đặc điểm gì? - Cho HS xem cấu tạo của một quang điện trở. - Ứng dụng: trong các mạch tự động. - HS đọc Sgk và trả lời. - HS ghi nhận về quang điện trở. II. Quang điện trở - Là một điện trở làm bằng chất quang dẫn. - Cấu tạo: 1 sợi dây bằng chất quang dẫn gắn trên một đế cách điện. - Điện trở có thể thay đổi từ vài MΩ → vài chục Ω. Hoạt động 3 (20 phút): Tìm hiểu về pin quang điện Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung - Thông báo về pin quang điện (pin Mặt Trời) là một thiết bị biến đổi từ dạng năng lượng nào sang dạng năng lượng nào? - Minh hoạ cấu tạo của pin quang điện. - Trong bán dẫn n hạt tải điện chủ yếu là êlectron, bán dẫn loại p hạt tải điện chủ yếu là lỗ trống → ở lớp chuyển tiếp hình thành một lớp nghèo. Ở lớp nghèo về phía bán dẫn n và về phía bán dẫn p có những ion nào? - Khi chiếu ánh sáng có λ ≤ λ 0 → hiện tượng xảy ra trong pin quang điện như thế nào? - Hãy nêu một số ứng dụng của pin quang điện? - Trực tiếp từ quang năng sang điện năng. - HS đọc Sgk và dựa vào hình vẽ minh hoạ để trình bày cáu tạo của pin quang điện. - Về phía n sẽ có các ion đôno tích điện dương, về phía p có các ion axepto tích điện âm. - Gây ra hiện tượng quang điện trong. Êlectron đi qua lớp chặn xuống bán dẫn n, lỗ trống bị giữ lại → Điện cực kim loại mỏng ở trên nhiễm điện (+) → điện cực (+), còn đế kim loại nhiễm điện (-) → điện cực (-). - Trong các máy đó ánh sáng, vệ tinh nhân tạo, máy tính bỏ túi… III. Pin quang điện 1. Là pin chạy bằng năng lượng ánh sáng. Nó biến đổi trực tiếp quang năng thành điện năng. 2. Hiệu suất trên dưới 10% 3. Cấu tạo: a. Pin có 1 tấm bán dẫn loại n, bên trên có phủ một lớp mỏng bán dẫn loại p, trên cùng là một lớp kim loại rất mỏng. Dưới cùng là một đế kim loại. Các kim loại này đóng vai trò các điện cực trơ. b. Giữa p và n hình thành một lớp tiếp xúc p-n. Lớp này ngăn không cho e khuyếch tán từ n sang p và lỗ trống khuyếch tán từ p sang n → gọi là lớp chặn. c. Khi chiếu ánh sáng có λ ≤ λ 0 sẽ gây ra hiện tượng quang điện trong. Êlectron đi qua lớp chặn xuống bán dẫn n, lỗ trống bị giữ lại → Điện cực kim loại mỏng ở trên nhiễm điện (+) → điện cực (+), còn đế kim loại nhiễm điện (-) → điện cực (-). - Suất điện động của pin quang điện từ 0,5V → 0,8V . 4. Ứng dụng (Sgk) 4. Củng cố và dặn dò(1’) - Chất quang dẫn là chất cách điện khi không bị chiếu sáng và trở thành chất dẫn điện khi bị chiếu sáng. 134 G I qđ E tx + - Lớp chặn g + + + + + + + + - - - - - - - - n p GIO N VT Lí 12 BAN C BN GIO VIấN: NGUYN TH V - Hin tng quang in trong l hin tng cỏc ờlectron liờn kt c ỏnh sỏng gii phúng tr thnh cỏc ờlectron dn. - Quang in tr l mt in tr lm bng cht quang dn. - Pin quang in l pin chy bng nng lng ỏnh sỏng. Nú bin i trc tip quang nng thnh in nng. Pin hot ng da vo hin tng quang in trong xy ra bờn cnh mt lp chn - GBT SGK - Xem trc bi mi IV. RT KINH NGHIM Tit 56 57: BI TP I. Mc tiờu:Giỳp hc sinh vn dng kin thc ó hc v tỏn sc v giao thoa gii bi tp II. Chun b: * Giỏo viờn: chun b cõu hi trc nghim * HS: nm vng kin thc gii bi tp III. Tin trỡnh dy hc: Hot ng 1: Cng c kin thc 1. Hiện tợng quang điện: Khi chiếu một chùm ánh sáng có bớc sóng thích hợp vào một tấm kim loại thì làm cho các electron ở mặt kim loại bị bứt ra, đó là hiện tợng quang điện ngoài. 2. Các định luật quang điện: a. Định luật 1: Hiện tợng quang điện chỉ xảy ra khi ánh sáng kích thích chiếu vào kim loại có bớc sóng nhỏ hơn, hoặc bằng bớc sóng 0 . 0 đợc gọi là giới hạn quang điện của kim loại: 0 . b. Định luật 2: Đối với mỗi ánh sáng thích hợp ( 0 ) cờng độ dòng quang điện bão hoà tỉ lệ thuận với cờng độ chùm sáng kích thích. c. Định luật 3: Động năng ban đầu cực đại của các electron quang điện không phụ thuộc cờng độ chùm sáng kích thích mà chỉ phụ thuộc vào bớc sóng ánh sáng kích thích và bản chất kim loại. 3. Thuyết lợng tử ánh sáng. Chùm ánh sáng là một chùm hạt, mỗi hạt là một phôtôn. Phôtôn có vận tốc của ánh sáng, có một động lợng xác định và mang một năng lợng xác định = hf, chỉ phụ thuộc vào tần số f của ánh sáng, mà không phụ thuộc khoảng cách từ đó đến nguồn sáng. C- ờng độ chùm sáng tỉ lệ với số phôtôn phát ra trong một đơn vị thời gian. 4. Công thức Anhstanh về hiện tợng quang điện. 2 mv Ahf 2 max0 += với A là công thoát electron khỏi kim loại, v 0max là vận tốc ban đầu cực đại của các electron quang điện. 5. Hiện tợng quang điện cũng đợc ứng dụng trong các tế bào quang điện, trong các dụng cụ để biến đổi các tín hiệu ánh sáng thành tín hiệu điện. 6. Hiện tợng quang dẫn là hiện tợng giảm mạnh điện trở của các bán dẫn khi bị chiếu sáng. Trong hiện tợng quang dẫn, ánh sáng dã giải phóng các electron liên kết để tạo thành các electron dẫn và lỗ trống tham gia quá trình dẫn điện. Hiện tợng này là hiện t- ợng quang điện trong. Hiện tợng quang dẫn, hiện tợng quang điện trong đợc ứng dụng trong các quang điện trở, pin quang điện. Hot ng 2: Vn dng gii mt s cõu trc nghim Giỏo viờn: Phỏt cõu hi trc nghim 135 Tun: Ngy son: //09 Ngy dy: /./09 GIO N VT Lí 12 BAN C BN GIO VIấN: NGUYN TH V Hc sinh: Tin hnh gii Hiện tợng quang điện ngoài, thuyết lợng tử ánh sáng 7.2 Chiếu một chùm bức xạ đơn sắc vào một tấm kẽm có giới hạn quang điện 0,35m. Hiện tợng quang điện sẽ không xảy ra khi chùm bức xạ có bớc sóng A. 0,1 àm B. 0,2 àm C. 0,3 àm D. 0,4 àm 7.14 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: A. 5,2.10 5 m/s B. 6,2.10 5 m/s C. 7,2.10 5 m/s D. 8,2.10 5 m/s 7.15 Chiếu một chùm ánh sáng đơn sắc có bớc sóng 400nm vào catôt của một tế bào quang điện, đợc làm bằng Na. Giới hạn quang điện của Na là 0,50àm. Vận tốc ban đầu cực đại của electron quang điện là: A. 3.28.10 5 m/s B. 4,67.10 5 m/s C. 5,45.10 5 m/s D. 6,33.10 5 m/s 7.16 Chiếu vào catốt của một tế bào quang điện một chùm bức xạ đơn sắc có bớc sóng 0,330àm. 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 7.17 Chiếu vào catốt của một tế bào quang điện một chùm bức xạ đơn sắc có bớc sóng 0,330àm. 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: A. 0,521àm B. 0,442àm C. 0,440àm D. 0,385àm 7.18 Chiếu một chùm bức xạ đơn sắc có bớc sóng 0,276àm 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: A. 2,5eV B. 2,0eV C. 1,5eV D. 0,5eV 7.19 Chiếu một chùm bức xạ đơn sắc có bớc sóng 0,5àm vào catôt của một tế bào quang điện có giới hạn quang điện là 0,66àm. Vận tốc ban đầu cực đại của electron quang điện là: A. 2,5.10 5 m/s B. 3,7.10 5 m/s C. 4,6.10 5 m/s D. 5,2.10 5 m/s 7.20 Chiếu một chùm bức xạ đơn sắc có bớc sóng 0,5àm vào catôt của một tế bào quang điện có giới hạn quang điện là 0,66àm. 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 7.21 Chiếu một chùm bức xạ đơn sắc có bớc sóng 0,20àm vào một quả cầu bằng đồng, đặt cô lập về điện. Giới hạn quang điện của đồng là 0,30àm. Điện thế cực đại mà quả cầu đạt đợc so với đất là: A. 1,34V B. 2,07V C. 3,12V D. 4,26V 7.22 Giới hạn quang điện của kim loại dùng làm catôt là 0 = 0,30àm. Công thoát của kim loại dùng làm catôt là: A. 1,16eV B. 2,21eV C. 4,14eV D. 6,62eV 7.23 Chiếu một chùm bức xạ có bớc sóng = 0,18àm vào catôt của một tế bào quang điện. Giới hạn quang điện của kim loại dùng làm catôt là 0 = 0,30àm. Vận tốc ban đầu cực đại của electron quang điện là A. 9,85.10 5 m/s B. 8,36.10 6 m/s C. 7,56.10 5 m/s D. 6,54.10 6 m/s 7.24 Chiếu một chùm bức xạ có bớc sóng = 0,18àm vào catôt của một tế bào quang điện. Giới hạn quang điện của kim loại dùng làm catôt là 0 = 0,30àm. Hiệu điện thế hãm để triệt tiêu dòng quang điện là A. U h = - 1,85V B. U h = - 2,76V C. U h = - 3,20V D. U h = - 4,25V 7.25 Kim loại dùng làm catôt của một tế bào quang điện có công thoát là 2,2eV. Chiếu vào catôt bức xạ điện từ có bớc sóng . Để triệt tiêu dòng quang điện cần đặt có một hiệu điện thế hãm U h = U KA = 0,4V. Giới hạn quang điện của kim loại dùng làm catôt là A. 0,4342.10 -6 m B. 0,4824.10 -6 m C. 0,5236.10 -6 m D. 0,5646.10 -6 m 136 GIO N VT Lí 12 BAN C BN GIO VIấN: NGUYN TH V 7.26 Kim loại dùng làm catôt của một tế bào quang điện có công thoát là 2,2eV. Chiếu vào catôt bức xạ điện từ có bớc sóng . Để triệt tiêu dòng quang điện cần đặt có một hiệu điện thế hãm U h = U KA = 0,4V. Vận tốc ban đầu cực đại của electron quang điện là A. 3,75.10 5 m/s B. 4,15.10 5 m/s C. 3,75.10 6 m/s D. 4,15.10 6 m/s 7.27 Kim loại dùng làm catôt của một tế bào quang điện có công thoát là 2,2eV. Chiếu vào catôt bức xạ điện từ có bớc sóng . Để triệt tiêu dòng quang điện cần đặt có một hiệu điện thế hãm U h = U KA = 0,4V. Tần số của bức xạ điện từ là A. 3,75.10 14 Hz B. 4,58.10 14 Hz C. 5,83.10 14 Hz D. 6,28.10 14 Hz 7.28 Công thoát của kim loại Na là 2,48eV. Chiếu một chùm bức xạ có bớc sóng 0,36àm vào tế bào quang điện có catôt làm bằng Na. Vận tốc ban đầu cực đại của electron quang điện là A. 5,84.10 5 m/s B. 6,24.10 5 m/s C. 5,84.10 6 m/s D. 6,24.10 6 m/s 7.29 Công thoát của kim loại Na là 2,48eV. Chiếu một chùm bức xạ có bớc sóng 0,36àm vào tế bào quang điện có catôt làm bằng Na thì cờng độ dòng quang điện bão hòa là 3àA. Số electron bị bứt ra khỏi catôt trong mỗi giây là A. 1,875.10 13 B. 2,544.10 13 C. 3,263.10 12 D. 4,827.10 12 7.30 Công thoát của kim loại Na là 2,48eV. Chiếu một chùm bức xạ có bớc sóng 0,36àm vào tế bào quang điện có catôt làm bằng Na thì cờng độ dòng quang điện bão hòa là 3àA thì. Nếu hiệu suất lợng tử (tỉ số electron bật ra từ catôt và số photon đến đập vào catôt trong một đơn vị thời gian) là 50% thì công suất của chùm bức xạ chiếu vào catôt là A. 35,5.10 -5 W B. 20,7.10 -5 W C. 35,5.10 -6 W D. 20,7.10 -6 W Chủ đề 2: Hiện tợng quang dẫn. Quang trở, pin quang điện 7.31 Phát biểu nào sau đây là đúng? A. Để một chất bán dẫn trở thành vật dẫn thì bức xạ điện từ chiếu vào chất bán dẫn phải có bớc sóng lớn hơn một giá trị 0 phụ thuộc vào bản chất của chất bán dẫn. B. Để một chất bán dẫn trở thành vật dẫn thì bức xạ điện từ chiếu vào chất bán dẫn phải có tần số lớn hơn một giá trị f 0 phụ thuộc vào bản chất của chất bán dẫn. C. Để một chất bán dẫn trở thành vật dẫn thì cờng độ của chùm bức xạ điện từ chiếu vào chất bán dẫn phải lớn hơn một giá trị nào đó phụ thuộc vào bản chất của chất bán dẫn. D. Để một chất bán dẫn trở thành vật dẫn thì cờng độ của chùm bức xạ điện từ chiếu vào chất bán dẫn phải nhỏ hơn một giá trị nào đó phụ thuộc vào bản chất của chất bán dẫn. 7.32 Phát biểu nào sau đây là đúng? A. Hiện tợng quang điện trong là hiện tợng bứt electron ra khỏi bề mặt kim loại khi chiếu vào kim loại ánh sáng có bớc sóng thích hợp. B. Hiện tợng quang điện trong là hiện tợng electron bị bắn ra khỏi kim loại khi kim loại bị đốt nóng C. Hiện tợng quang điện trong là hiện tợng electron liên kết đợc giải phóng thành electron dẫn khi chất bán dẫn đợc chiếu bằng bức xạ thích hợp. D. Hiện tợng quang điện trong là hiện tợng điện trở của vật dẫn kim loại tăng lên khi chiếu ánh sáng vào kim loại. 7.33 Phát biểu nào sau đây là đúng? A. Quang trở là một linh kiện bán dẫn hoạt động dựa trên hiện tợng quang điện ngoài. B. Quang trở là một linh kiện bán dẫn hoạt động dựa trên hiện tợng quang điện trong. C. Điện trở của quang trở tăng nhanh khi quang trở đợc chiếu sáng. D. Điện trở của quang trở không đổi khi quang trở đợc chiếu sáng bằng ánh sáng có bớc sóng ngắn. 7.34 Một chất quang dẫn có giới hạn quang dẫn là 0,62àm. Chiếu vào chất bán dẫn đó lần lợt các chùm bức xạ đơn sắc có tần số f 1 = 4,5.10 14 Hz; f 2 = 5,0.10 13 Hz; f 3 = 6,5.10 13 Hz; f 4 = 6,0.10 14 Hz thì hiện tợng quang dẫn sẽ xảy ra với A. Chùm bức xạ 1 B. Chùm bức xạ 2 137 GIO N VT Lí 12 BAN C BN GIO VIấN: NGUYN TH V C. Chùm bức xạ 3 D. Chùm bức xạ 4 7.35 Trong hiện tợng quang dẫn của một chất bán dẫn. Năng lợng cần thiết để giải phóng một electron liên kết thành electron tự do là A thì bớc sóng dài nhất của ánh sáng kích thích gây ra đợc hiện tợng quang dẫn ở chất bán dẫn đó đợc xác định từ công thức A. hc/A B. hA/c C. c/hA D. A/hc Tit 58 Bi 32: HIN TNG QUANG PHT QUANG I. MC TIấU 1. Kin thc: - Trỡnh by v nờu c vớ d v hin tng quang phỏt quang. - Phõn bit c hunh quang v lõn quang. - Nờu c c im ca ỏnh sỏng hunh quang. 2. K nng: II. CHUN B 1. Giỏo viờn: - Mt ng nghim nh ng dung dch fluorexờin; hoc mt vt bng cht lõn quang (nỳm bt tt mt s cụng tc in, cỏc con giỏp mu xanh bng ỏ ộp sn xut Nng). - ốn phỏt tia t ngoi hoc mt chic bỳt th tin. - Hp cactụng nh dựng che ti cc b. 2. Hc sinh: III. HOT NG DY HC 1. n nh lp : (1) 2. Kim tra bi c: 3. Vo bi: (1)Cú nhng hin tng quang hc no xy ra khi chiu mt chựm sỏng trng qua mt tm kớnh ? Hot ng 1 (25 phỳt): Tỡm hiu v hin tng quang phỏt quang Hot ng ca GV Hot ng ca HS Ni dung - Y/c HS c Sgk v cho bit s phỏt quang l gỡ? - Chiu chựm tia t ngoi vo dung dch fluorexờin ỏnh sỏng mu lc. + Tia t ngoi: ỏnh sỏng kớch thớch. + nh sỏng mu lc phỏt ra: ỏnh sỏng phỏt quang. - c im ca s phỏt quang l gỡ? - Thi gian kộo di s phỏt quang ph thuc? - Y/c HS c Sgk v cho bit s - HS c Sgk v tho lun tr li. - HS nờu c im quan trng ca s phỏt quang. - Ph thuc vo cht phỏt quang. - HS c Sgk v tho lun tr li. I. Hin tng quang phỏt quang 1. Khỏi nim v s phỏt quang - S phỏt quang l s hp th ỏnh sỏng cú bc súng ny phỏt ra ỏnh sỏng cú bc súng khỏc. - c im: s phỏt quang cũn kộo di mt thi gian sau khi tt ỏnh sỏng kớch thớch. 2. Hunh quang v lõn quang - S phỏt quang ca cỏc cht lng v khớ cú c im l ỏnh sỏng phỏt quang b tt rt nhanh sau khi tt ỏnh sỏng kớch thớch gi l s hunh quang. - S phỏt quang ca cỏc cht rn cú c im l ỏnh sỏng phỏt quang cú th kộo 138 Tun: Ngy son: // Ngy dy: /./ GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 BAN CƠ BẢN GIÁO VIÊN: NGUYỄN THẾ VŨ huỳnh quang là gì? - Sự lân quang là gì? - Tại sao sơn quét trên các biển giao thông hoặc trên đầu các cọc chỉ giới có thể là sơn phát quang mà không phải là sơn phản quang (phản xạ ánh sáng)? - HS đọc Sgk để trả lời. - Có thể từ nhiều phía có thể nhìn thấy cọc tiêu, biển báo. Nếu là sơn phản quang thì chỉ nhìn thấy vật đó theo phương phản xạ. dài một thời gian sau khi tắt ánh sáng kích thích gọi là sự lân quang. - Các chất rắn phát quang loại này gọi là các chất lân quang. Hoạt động 2 (15 phút): Tìm hiểu đặc điểm ánh sáng huỳnh quang Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung - Y/c Hs đọc Sgk và giải thích - Mỗi nguyên tử hay phân tử của chất huỳnh quang hấp thụ hoàn toàn phôtôn của ánh sáng kích thích có năng lượng hf kt để chuyển sang trạng thái kích thích. Ở trạng thái này, nguyên tử hay phân tử có thể va chạm với các nguyên tử hay phân tử khác và mất dần năng lượng. Do vậy khi trở về trạng thái bình thường nó phát ra 1 phôtôn có năng lượng nhỏ hơn: hf hq < hf kt → λ hq > λ kt . II. Đ ặc điểm ánh sáng huỳnh quang - Ánh sáng huỳnh quang có bước sóng dài hơn bước sóng của ánh sáng kích thích: λ hq > λ kt . 4. Củng cố:(3’) - Hiện tượng hấp thụ ánh sáng là hiện tượng môi trường làm giảm cường độ của chùm sáng truyền qua. Phần quang năng bị hấp thụ sẽ biến thành nội năng của môi trường. - Cường độ ánh sáng giảm theo định luật hàm mũ của độ dài đường đi tia sáng trong môi trường. - Hiện tượng quang – phát quang của một chất là sự hấp thụ ánh sáng có bước sóng này để phát ra ánh sáng có bước sóng khác. - Ánh sáng huỳnh quang có bước sóng dài hơn bước sóng của ánh sáng kích thích. - GBTSGK và xem trước bài mới IV. RÚT KINH NGHIỆM Tiết 59 Bài 33: MẪU NGUYÊN TỬ BO I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức: - Trình bày được mẫu nguyên tử Bo. - Phát biểu được hai tiên đề của Bo về cấu tạo nguyên tử. - Giải thích được tại sao quang phổ phát xạ và hấp thụ của nguyên tử hiđrô lại là quang phổ vạch. 2. Kĩ năng: II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: Hình vẽ các quỹ đạo của êlectron trong nguyên tử hiđrô trên giấy khổ lớn. 139 Tuần:………… Ngày soạn:… /……/… Ngày dạy:… /……./…