+ Ánh sáng là một chùm các phơtơn. Mỗi phơtơn cĩ năng lượng . .
ck h c h f (62)
(Phơtơn khơng khối lượng, khơng điện tích)
+ Cường độ chùm sáng tỉ lệ với số phơtơn phát ra trong 1 giây.
+ Phân tử (nguyên tử), eletron hấp thụ hay bức xạ ánh sáng cũng cĩ nghĩa là hấp thụ hay bức xạ phơtơn.
+ Các phơtơn bay dọc theo tia sáng với vận tốc c=3.108m/s.
Năng lượng của phơtơn chỉ phụ thuộc vào bước sĩng (tần số): các phơtơn trong cùng một chùm sáng đơn sắc cĩ cùng năng lượng.
Khi truyền từ mơi trường này sang mơi trường khác phơtơn của một chùm đơn sắc cĩ thay đổi khơng? (khơng)
+ Trong một chùm đơn sắc chỉ cĩ một loại phơtơn
2. Hiện tượng quang điện a. Khái niệm
Hiện tượng quang điện ngồi: Là hiện tượng khi chiếu bức xạ cĩ bước sĩng ngắn vào kim loại thì làm cho e trong kim loại bị bật ra.
Các e bật ra gọi là các e quang điện.
Dịng quang điện: Là dịng chuyển dời cĩ hướng của các e quang điện từ catơt về anốt.
b.Điều kiện để xảy ra hiện tượng quang điện
-Định luật về giới hạn quang điện): Hiện tượng quang điện chỉ xảy ra khi bước sĩng của ánh sáng kích thích nhỏ hơn hoặc bằng giới hạn quang điện (0).
Giới hạn quang điện 0 là bước sĩng dài nhất của ánh sáng kích thích chiếu vào kim loại vẫn gây nên hiện tượng quang điện:
A c h.
0
Hiện tượng quang điện xảy ra khi: A ; 0 hoặc f f0 với
0
0
c
f
3. Hiện tượng quang điện trong a.Hiện tượng quang điện trong:
Hiện tượng quang điện trong là hiện tượng tạo thành các electron dẫn và lỗ trống trong bán dẫn do tác dụng của ánh sáng cĩ bước sĩng thích hợp.
So sánh hiện tượng quang điện trong và hiện tượng quang điện ngồi: Giống
nhau
+ Đều là hiện tượng electron ở dạng liên kết trở thành electron tự do (giải phĩng electron liên kết trở thành electron dẫn) dưới tác dụng của phơtơn ánh sáng.
+ Điều kiện để cĩ hiện tượng là 0.
Khác nhau + Các quang e bị bật ra khỏi kim loại + Các electron liên kết bị bứt ra vẫn ở trong khối bán dẫn
+ Chỉ xáy ra với kim loại + Chỉ xảy ra với chất bán dẫn
+ Giới hạn quang điện 0 nhỏ + Giới hạn quang điện 0 dài (lớn hơn của kim loại, thường nằm trong vùng hồng ngoại)
b. Ứng dụng
+ Hiện tượng quang dẫn: Là hiện tượng điện trở suất của chất bán dẫn giảm (độ dẫn điện tăng) khi cĩ ánh sáng thích hợp chiếu vào.
+ Quang điện trở:
Quang điện trở là một tấm bán dẫn cĩ điện trở thay đổi khi cường độ chùm sáng chiếu đến nĩ thay đổi.
Quang điện trở được chế tạo dựa trên hiện tượng quang điện trong.
Quang trở thường được dùng trong các mạch điều khiển tự động.
+ Pin quang điện:
Là nguồn điện trong đĩ quang năng biến đổi trực tiếp thành điện năng.
Hoạt động dựa trên hiện tượng quang điện trong.
Pin quang điện (pin mặt trời) thường được sử dụng trong máy tính bỏ túi, trên các vệ tinh nhân tạo.
3. Quang phổ của Hyđro
a. Hai tiên đề Bo:
Tiên đề về trạng thái dừng: Nguyên tử chỉ tồn tại trong một số trạng thái cĩ năng lượng xác định En, gọi là các trạng thái dừng. Khi ở trạng thái dừng nguyên tử khơng bức xạ.
+ Trạng thái dừng cĩ năng lượng thấp nhất gọi là trạng thái cơ bản + Các trạng thái dừng cĩ năng lượng cao hơn gọi là trạng thái kích thích.
b. Quang phổ của Hyđro
4. Hiện tượng quang phát quang
Sự phát quang của một số chất khi cĩ ánh sáng thích hợp (ánh sáng kích thích) chiếu vào nĩ, gọi là hiện tượng quang phát quang.
+ Sự huỳnh quang là sự phát quang cĩ thời gian phát quang ngắn (dưới 10-8s), thường xảy ra với chất lỏng và khí.
+ Sự lân quang là sự phát quang cĩ thời gian phát quang dài (10-8s trở lên), thường xảy ra với chất rắn.
Định luật X tốc về sự phát quang: Ánh sáng phát quang cĩ bước sĩng ’ dài hơn bước sĩng của ánh sáng kích thích (ánh sáng mà chất phát quang hấp thụ): phát’ >
hấp thụ
5. Tia lazer
a. Đặc điểm của tia laze: Laze là một nguồn sáng phát ra chùm sáng song song (cĩ tính định hướng cao), kết hợp, cĩ tính đơn sắc rất cao và cĩ cường độ lớn.
b. Một số ứng dụng của laze:
+ Sử dụng trong thơng tin liên lạc vơ tuyến: truyền thơng tin bằng cáp quang, vơ tuyến định vị, điều khiển tàu vũ trụ.
+ Dùng như dao mổ trong phẫu thuật mắt, chữa một số bệnh ngồi da nhờ tác dụng nhiệt.
+ Dùng trong các đầu đọc đĩa CD, bút trỏ bảng.
+ Dùng để khoan, cắt….chính xác các vật liệu trong cơng nghiệp.
c. Nguyên tắc để phát ra tia laze
+ Dựa trên hiện tượng phát xạ cảm ứng: Khi cĩ một photon bay qua một nguyên tử đang ở trạng thái kích thích thì nguyên tử đĩ sẽ phát ra một photon cĩ năng lượng đúng bằng, bay cùng chiều và cùng pha với photon bay lướt qua đĩ.
+ Cần cĩ mơi trường hoạt tính: là mơi trường cĩ các nguyên tử ở trạng thái kích thích với mật độ lớn hơn các nguyên tử ở trạng thái cơ bả
CHUYÊN ĐỀ VII: HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ