I. Bài tập định tính
1. Hiện tượng quang điện
*Hiện tượng ánh sáng làm bậc các electron ra khỏi mặt kim gọi là hiện tượng quang điện (ngồi).
* Định luật về giới hạn quang điện: Đối với mỗi kim loại, ánh sáng kích thích phải cĩ bước sĩng λ ngắn hơn hay bằng giới hạn quang điện λo của kim loại đĩ, mới gây ra được hiện tượng quang điện.
* Giả thuyết Plăng:Lượng năng lượng mà mỗi lần một nguyên tử hay phân tử hấp thụ hay phát xạ cĩ giá trị hồn tồn xác định và bằng hf; trong đĩ f là tần số ánh sáng bị hấp thụ hay phát xạ; cịn h là một hằng số .
Cai
*Nội dung thuyết lượng tử ánh sáng
+ Ánh sáng được tạo thành bởi các hạt gọi là phơtơn.
+ Với mỗi ánh sáng đơn sắc cĩ tần số f, các phơ tơn đều giống nhau, mỗi phơtơn mang năng lượng hf. + Trong chân khơng, phơtơn bay với tốc độ c=3.108m/s dọc theo tia sáng.
+ Mỗi lần một nguyên tử hay phân tử phát xạ hoặc hấp thụ ánh sáng thì chúng phát ra hay hấp thụ một phơtơn.
Chú ý: Phơtơn chỉ tồn tại trong trạng thái chuyển động. Khơng cĩ phơtơn đứng yên.
* Giải thích các định luật về giới hạn quang điệnĐể cĩ hiện tượng quang điện thì năng lượng của phơtơn phải lớn hơn cơng thốt : hf =
λ hc ≥ A = o hc λ => λ ≤λo ; với λo = A hc
:giới hạn quang điện. Bảng giá trị giới hạn quang điện
Chất λo(µm) Chất λo(µm) Bạc 0,26 Canxi 0,75 Đồng 0,30 Natri 0,50 Kẽm 0,35 Kali 0,55 Nhơm 0,36 Xesi 0,66 * Lưỡng tính sĩng - hạt của ánh sáng
Ánh sáng vừa cĩ tính chất sĩng, vừa cĩ tính chất hạt: ánh sáng cĩ lưỡng tính sĩng - hạt.
Tính chất nào của ánh sáng thể hiện ra thì ánh sáng vẫn cĩ bản chất điện từ. 2. Hiện tượng quang điện trong
*Chất quang dẫn: Một số chất bán dẫn GE, SI, PbS, PbSe, PbTe, CdS, CdSe, CdTe…cĩ tính chất:Chúng là những chất dẫn điện kém khi khơng bị chiếu sáng và trở thành dẫn điện tốt khi bị chiếu sáng thích hợp.
* Hiện tượng ánh sáng giải phĩng các electron liên kết để cho chúng trở thành electron dẫn đồng thời tạo ra các lổ trống cùng tham gia vào quá trình dẫn điện gọi là Hiện tượng quang bên trong.
* Quang trở là một điện trở làm bằng chất quang dẫn. Quang trở được dùng trong các mạch điều khiển tự động.
* Pin quang điện
Pin quang điện là một nguồn điện chạy bằng năng lượng ánh sáng. Nĩ biến đổi trực tiếp quang năng thành điện năng.
Pin quang điện (pin mặt trời) sử dụng trong máy tính bỏ túi, trên các vệ tinh nhân tạo … . 3.Hiện tượng quang, phát quang.
+ Hiện tượng quang-phát quang là sự hấp thụ ánh sáng cĩ bước sĩng này để phát ra ánh sáng cĩ bước sĩng khác.
+Anh sáng huỳnh quang cĩ bước sĩng dài hơn bwocs sĩng cảu ánh sáng kích thích.
+ Khi ánh sáng phát quang tắt rất nhanh khi tắt ánh sáng kích thích. Goị là sự huỳnh quang.
+ Khi ánh sáng phát quang cĩ thể kéo dài một khoảng thời gian nào đĩ sau khi tắt ánh sáng kích thích. Gọi là sự lân quang.
4. Các mẫu nguyên tử Bo
* Các tiên đề của Bo về cấu tạo nguyên tử.
+ Các tiên đề về các trạng thái dừng.
Nguyên tử chỉ tồn tại trong một số trạng thái cĩ năng lượng xác định, gọi là trạng thái dừng. Khi ở trong các trạng thái dừng, nguyên tử khơng bức xạ.
Trong các trạng thái dừng của nguyên tử, electron chỉ chuyển động quanh hạt nhân trên những quỹ đạo cĩ bán kính hồn tồn xác định gọi là các quỹ đạo dừng.
Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng cĩ năng lượng En sang trạng thái dừng cĩ năng lượng thấp hơn Em thì nguyên tử phát ra một phơtơn cĩ năng lượng: ε = hfnm =
mn hc
Cai
đang ở trạng thái dừng cĩ năng lượng thấp Em mà hấp thụ một phơtơn cĩ năng lượng hfnm đúng bằng hiệu En- Em , thì nĩ chuyển lên trạng thái dừng cĩ năng lượng En lớn hơn.
* Giải thích sự tạo thành quang phổ vạch của hidrơ:
+ Quang phổ vạch phát xạ của hidrơ gồm 3 dãy - Dãy Lyman gồm các vạch ở vùng tử ngoại.
- Dãy Banme gồm một phần nằm trong vùng tử ngoại và 4 vạch nằm trong vùng ánh sáng nhìn thấy: vạch đỏ Hα cĩ λα = 0,656µm, vạch lam Hβ cĩ λβ = 0,486µm, vạch chàm Hγ cĩ λγ = 0,434µm, vạch tím Hδ
cĩ λδ = 0,410µm.
- Dãy Pasen gồm các vạch ở vùng hồng ngoại. + Giải thích
- Nguyên tử hiđrơ cĩ một electron quay xung quanh hạt nhân. Bình thường electron chuyển động trên quỹ đạo K là quỹ đạo gần hạt nhân nhất, cĩ mức năng lượng thấp nhất.
- Khi nhận được năng lượng kích thích, electron chuyển lên quỹ đạo cĩ mức năng lượng cao hơn, đĩ là các quỹ đạo L, M, N, O, P, … . Nhưng electron ở các quỹ đạo ngồi này trong thời gian rất ngắn. Sau đĩ chuyển về các quỹ đạo bên trong và phát ra các phơtơn cĩ tần số f thỏa mãn hệ thức: hf =
λ
hc
= Ecao - Ethấp
- Mỗi phơtơn cĩ tần số f ứng với một sĩng ánh sáng đơn sắc cĩ bước sĩng λ xác định. Mỗi ánh sáng đơn sắc cho một vạch quang phổ cĩ màu nhất định. Vì vậy quang phổ của hiđrơ là quang phổ vạch.
- Khi electron từ các quỹ đạo ngồi
Nhảy về quỹ đạo K thì sẽ phát ra các phơ tơn ở dãy Lyman. Nhảy về quỹ đạo L thì sẽ phát ra các phơ tơn ở dãy Banme. Nhảy về quỹ đạo M thì sẽ phát ra các phơ tơn ở dãy Pasen.