Tài liệu Bài giảng Vật lý_ Chương IV doc

1 Chương IV: Chương IV: QUANG SINH HỌC QUANG SINH HỌC 2 Nội dung Nội dung B B ản chất của ánh sáng ản chất của ánh sáng 1. Bản chất sóng của ánh sáng 2. Bản chất hạt của ánh sáng Huỳnh quang & Lân quang Huỳnh quang & Lân quang 1. Khái niệm 2. Đại cương về hiện tượng huỳnh quang 3. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự huỳnh quang 3 Bản chất sóng của ánh sáng Bản chất sóng của ánh sáng Theo MaxWell, ánh sáng nhìn thấy là Theo MaxWell, ánh sáng nhìn thấy là sóng điện từ, được đặc trưng bởi các vectơ sóng điện từ, được đặc trưng bởi các vectơ cường độ điện trường E và vectơ từ trường cường độ điện trường E và vectơ từ trường (cảm ứng) B. (cảm ứng) B. E = E 0 cos( t + ) = E 0 cos (t - ) H = H 0 cos( t + ) = H 0 cos (t - ) ω 0 ϕ ω y v ω 0 ϕ y v ω 4 Bản chất sóng của ánh sáng Bản chất sóng của ánh sáng Các véctor E & H có phương vuông góc với nhau và vuông góc với phương truyền sóng v  sóng ngang. Trong chân không vận tốc C = 300.000 km/s = 3.10 8 m/s 5 Bản chất sóng của ánh sáng Bản chất sóng của ánh sáng Quang phổ ánh sáng nhìn thấy gồm 7 màu chính: đỏ, da cam, vàng, lục, lam, chàm, tím. Mỗi bức xạ đơn sắc có tần số ( ), bước sóng màu sắc xác đònh. Tím Chàm Lam Lục Vàng Cam Đỏ 400-420 420-490 490-500 500-575 575-590 590-620 620-760 λ ω υ 6 Hiệu ứng quang điện Hiệu ứng quang điện Hertz phát hiện 1887. Stoletov & Hallwash 1888. Hiệu ứng quang điện ngoài: Hiệu ứng quang điện ngoài: Hiện tượng các electron (điện tử) bò bật ra khỏi bề mặt kim loại khi được chiếu xạ bởi ánh sáng có bước sóng (hay tần số ) thích hợp. λ υ 7 Hiệu ứng quang điện Hiệu ứng quang điện Hiệu ứng quang điện trong: Hiệu ứng quang điện trong: Xãy ra với chất bán dẫn. Khi được chiếu bởi ánh sáng có bước sóng thích hợp electron liên kết yếu trở thành electron tự do chuyển động trong chất bán dẫn  độ dẫn điện tăng lên + các electron bò bật ra khỏi bề mặt kim loại gọi là electron quang điện = quang electron. 8 Các định luật quang điện Các định luật quang điện Đònh luật về giới hạn quang điện: Đònh luật về giới hạn quang điện: Hiệu ứng quang điện xãy ra khi bước sóng ánh sáng kích thích gọi là ngưỡng quang điện của kim loại 0 ( ) λ λ λ υ ≤ 0 0 0 ( ) υ υ λ υ ≥ 9 Các định luật quang điện Các định luật quang điện Đònh luật về dòng quang điện bảo hòa: Đònh luật về dòng quang điện bảo hòa: I I bh bh ~ I ~ I AS AS => I => I bh bh = I = I AS AS Đònh luật về động năng cực đại ban đầu: Đònh luật về động năng cực đại ban đầu: = h - A 0 α 2 max 1 2 m υ υ 10 Thuyết lượng tử ánh sáng Einstein Thuyết lượng tử ánh sáng Einstein Ánh sáng là chùm hạt vô cùng nhỏ bé: Phôton = lượng tử ánh sáng. Mỗi Phôton có năng lượng tỉ lệ với tần số của bức xạ tương ứng. h = 6.625.10 -34 j.s: hằng số planck c = 3.10 8 m/s: vận tốc ánh sáng trong chân không. hc h ε υ λ = = [...]... lượng: p = λ Khối lượng tónh: m0 = 0 11 Thuyết lượng tử ánh sáng Einstein Trong chân không, mọi phôton đều chuyển động với cùng vận tốc C Cường độ chùm ánh sáng tỷ lệ với số phôton có trong chùm sáng đó Vật chất hấp thu chỉ một số nguyên lần các lượng tử sáng 12 Cơng thức Einstein về hiệu ứng QĐ Tạo công thoát A0 hV Tạo động năng ban đầu 1 m2υ2 hV = A0 + 2 1 ⇔ m2υmax = hυ - A 0 2 13 Cơng thức Einstein... nhiều, số vòng ngưng tụ càng nhiều sự phát quang càng mạnh (liên kết π ) Hydro các bon thơm và dẫn chất Axitamin thơm: thyroxin, phemylamin Protein, AND Phần lớn vitamin Hóc môn 20 3.a Bước sóng ánh sáng λ Vật chất hấp thu lọc lựa ánh sáng tạo nên phổ hấp thu, tương ứng chúng chỉ có khả năng phát ra những bức xạ mà chúng có thể hấp thu, nên chúng cũng tạo ra phổ hùynh quang có dạng gần với phổ HT nhưng dòch . 1 Chương IV: Chương IV: QUANG SINH HỌC QUANG SINH HỌC 2 Nội dung Nội dung B B ản chất. vận tốc C. Cường độ chùm ánh sáng tỷ lệ với số phôton có trong chùm sáng đó. Vật chất hấp thu chỉ một số nguyên lần các lượng tử sáng. 13 Cơng thức Einstein