Bài 2: Hiện tƣợng quang điện trong. Pin quang điện
Bài 3: Quang điện trở và pin quang điện.
Bài 4 : Mẫu Bo. Quang phổ vạch của nguyên tử Hiđro.
Bài 1. Hiện tƣợng quang điện ngoài. Thu t lƣợng tử ánh sáng 1. Nội dung ki n thức cần dạy
- Hiện tƣợng quang điện ngồi ( thƣờng nói tắt là hiện tƣợng quang điện)
+ Hiện tƣợng ánh sáng làm bật các electron ra khỏi bề mặt kim loại gọi là hiện tƣợng quang điện ngoài, thƣờng gọi tắt là hiện tƣợng quang điện.
+ Các electron bị bật ra khỏi bề mặt kim loại bị chiếu sáng gọi là quang electron hay electron quang điện.
+ Dịng chuyển dời có hƣớng của electron quang điện gọi là dòng quang điện. - Định luật quang điện thứ nhất ( hay định luật về giới hạn quang điện)
Hiện tƣợng quang điện chỉ xảy ra khi ánh sáng kích thích chiếu vào kim loại có bƣớc sóng nhỏ hơn hoặc bằng bƣớc sóng λ0. . λ0 đƣợc gọi là giới hạn quang điện của kim loại đó: λ ≤ λ0
- Giả thuyết Plăng: năng lƣợng mà mỗi lần nguyên tử hay phân tử hấp thụ hay phát xạ có giá trị hồn tồn xác định, gọi là lƣợng tử năng lƣợng. Lƣợng tử năng lƣợng, kí hiệu là , có giá trị băng: hf
Trong đó f là tần số của ánh sáng bị hấp thụ hay đƣợc phát ra h là một hằng số gọi là hằng số Plăng, h = 6,625.10-34 J.s -Thuyết lƣợng tử ánh sáng:
+ Chùm ánh sáng là một chùm các phô tôn ( các lƣợng tử ánh sáng).Mỗi phơt ơn có năng lƣợng xác định hf ( f là tần số của sóng ánh sáng đơn sắc tƣơng ứng). Cƣờng độ của chùm sáng tỉ lệ với số phô tôn phát ra trong 1 giây.
+ Phân tử hay nguyên tử, êlêctrôn … phát xạ hay hấp thụ ánh sáng,cũng có nghĩa là chúng phát xạ hay hấp thụ phô tôn.
+ Các phô tôn bay dọc theo tia sáng với tốc độ c = 3.108 m/s trong chân khơng. - Lƣỡng tính sóng - hạt của ánh sáng: Ánh sáng vừa có tính chất sóng, vừa có tính chất hạt. Ngƣời ta nói rằng ánh sáng có lƣỡng tính sóng – hạt.
2. Bộ câu hỏi định hƣớng bài học
* Câu hỏi bài học:Có thể làm thay đổi điện tích của một tấm kim loại bằng cách nào? *Câu hỏi nội dung:
- Có thể làm thay đổi điện tích của kim loại bằng cách chiếu ánh sáng vào tấm kim loại không?
- Ánh sáng thích hợp có thể gây ra hiện tƣợng quang điện là ánh sáng thỏa mãn điều kiện gì ?
- Ánh sáng có tính chất gì?
3. Mục tiêu bài học
3.1. Kiến thức.
- Phát biểu đƣợc nội dung định luật quang điện thứ nhất.
- Nêu đƣợc các khái niệm về êlêctrôn quang điện, dòng quang điện.
- Nêu đƣợc nội dung cơ bản của giả thuyết lƣợng tử năng lƣợng của Plăng. - Nêu đƣợc nội dung của thuyết lƣợng tử ánh sáng.
- Viết đƣợc công thức Anhstanh về hiện tƣợng quang điện. - Nêu đƣợc ánh sáng có lƣỡng tính sóng – hạt.
3.2.Kỹ năng
- Vận dụng thuyết lƣợng tử ánh sáng để giải thích các định luật quang điện. - Rèn luyện kỹ năng giải bài tập dựa vào công thức Anhstanh.
- Rèn luyện kỹ năng đọc hiểu SGK Vật lí
- Rèn luyện kỹ năng giải bài tập dựa vào công thức của hiện tƣợng quang điện. - Diễn đạt chính xác các thuật ngữ Vật lí, viết đúng kí hiệu chữ trong biểu thức
3.3. Thái độ:
- Hứng thú trong học tập, tìm hiểu khoa học - Hợp tác, có tác phong của nhà khoa học
3.4. Bồi dưỡng năng lực
- Năng lực nêu và giải quyết vấn đề
- Năng lực hợp tác và trình bày trƣớc tập thể.
4. Chuẩn bị bài học
* GV:- Phiếu học tập ở nhà số 1 giao cho học sinh làm ở nhà trƣớc khi lên lớp.
- Soạn và chuẩn bị phần trình chiếu Power Point các câu hỏi kiểm tra phần đọc bài của HS và các câu hỏi sử dụng trong bài giảng.
+ Câu hỏi sử dụng trong bài giảng và trình chiếu trên màn chiếu.
Câu 1. Hiện tƣợng quang điện là hiện tƣợng êlectron bứt ra khỏi bề mặt tấm kim loại
A. khi có ánh sáng thích hợp chiếu vào nó. B. khi tấm kim loại bị nung nóng.
C. do bất kỳ nguyên nhân nào khác.
D. bị nhiễm điện do tiếp xúc với một vật nhiễm điện khác.
Đáp án A. Mục đích của câu hỏi: Nhớ đƣợc khái niện hiện tƣợng quang điện
Câu 2. Giới hạn quang điện của mỗi kim loại là
A. bƣớc sóng của ánh sáng chiếu vào kim loại. B. cơng thốt của êlectron đối với kim loại đó.
C. một đại lƣợng đặc trƣng của kim loại tỷ lệ nghịch với cơng thốt của electron đối với kim loại đó.
D. bƣớc sóng riêng của kim loại đó.
Đáp án C. Mục đích của câu hỏi:Nhớ và suy luận đƣợc từ công thức
A hc 0 PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1 Lớp: …………Họ và tên:………………………….
Đọc bài 30. Hiện tượng quang điện. Thuyết lượng tử ánh sáng – Vật lí 12. Trả lời các câu hỏi.
Câu 1.Mơ tả thí nghiệm Héc về hiện tƣợng quang điện
…………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………
Câu 2. Hiện tƣợng quang điện là gì?
…………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………
Câu 3. Nêunội dung của thuyết Plăng
…………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………
Câu 4. Nêu nội dungthuyết lƣợng tử ánh sáng
…………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………
Câu 5. Giải thích định luật về giới hạn quang điện bằng thuyết lƣợng tử ánh sáng
…………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………
Câu 3. Hiện tƣợng quang điện là hiện tƣợng electron
A. bứt ra khỏi bề mặt tấm kim loại khi có ánh sánh thích hợp chiếu vào nó.
B. bứt ra khỏi bề mặt tấm kim loại khi kim loại bị nung nóng đến nhiệt độ rất cao. C. bức ra khỏi bề mặt tấm kim loại khi tấm kim loại bị nhiễm điện do tiếp xúc với một vật đã bị nhiễm điện khác.
D. bứt ra khỏi bề mặt tấm kim loại do bất kì nguyên nhân nào khác
Đáp án A. Mục đích của câu hỏi:Củng cố về hiện tƣợng quang điện
Câu 4. Khi chiếu tia hồng ngoại vào tấm kẽm tích điện âm, làm tấm kẽm
A. mất điện tích dƣơng. B. mất điện tích âm.
C. mất điện tích dƣơng và cả điện tích âm. D. khơng bị mất điện tích.
Đáp án D. Mục đích của câu hỏi:Nhớ kết quả thí nghiệm của Hez và vận dụng vào
tình huống cụ thể.
Câu 5. Với điều kiện nào của ánh sáng kích thích thì hiện tƣợng quang điện xảy ra với
một tấm kim loại xác định? Chọn câu trả lời đúng.
A. Bƣớc sóng của ánh sáng kích thích phải khơng lớn hơn giới hạn quang điện của kim loại đó.
B. Bƣớc sóng của ánh sáng kích thích có giá trị tùy ý.
C. Bƣớc sóng của ánh sáng kích thích phải khơng nhỏ hơn giới hạn quang điện của kim loại đó.
D. Một điều kiện khác.
Đáp án A. Mục đích của câu hỏi:Nhớ điều kiện xảy ra hiện tƣợng quang điện
Câu 6. Chiếu ánh sáng lục vào một tấm vật liệu thì thấy có êlêctrơn bắn ra. Tấm vật
liệu đó chắc chắn là
A. Kim loại B.Chất điện môi C. Kim loại kiềm D. Chất hữu cơ.
Đáp án C. Mục đích của câu hỏi:Nhớ giới hạn quang điện của kim loại và kim loại
kiềm và vận dụng vào tình huống cụ thể.
Câu 7. Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về giới hạn quang điện của một kim loại
A. Mỗi kim loại chỉ có một giá trị giới hạn quang điện nhất định.
B. Các kim loại khác nhau thì giới hạn quang điện của chúng cũng khác nhau. C. Hiện tƣợng quang điện chỉ xảy ra với một kim loại khi bƣớc sóng của ánh sáng kích thích nhỏ hơn giới hạn quang điện của kim loại đó.
D. A, B và C đều đúng.
Đáp án D. Mục đích của câu hỏi:Hiểu bản chất khái niệm giới hạn quang điện.
Câu 8. Chiếu một bức xạ đơn sắc vào tấm kẽm có giới hạn quang điện 0,35 μm. Hiện
tƣợng quang điện sẽ không xảy ra khi chùm bức xạ có bƣớc sóng là: A. 0,4 μm B. 0,3 μm C. 0,2 μm D. 0,1 μm
Đáp án A. Mục đích của câu hỏi:Nhớ điều kiện xảy ra hiện tƣợng quang điện và
vận dụng đƣợc vào tình huống cụ thể.
Câu 9.Theo quan điểm của thuyết lƣợng tử, phát biểu nào sau đây là khôngđúng?
A. Chùm ánh sáng là một dịng hạt, mỗi hạt là mơt phơ tơn mang năng lƣợng. B. Cƣờng độ chùm sáng tỉ lệ với số phôtôn trong chùm.
C. Khi ánh sáng truyền đi các phôtôn ánh sáng không đổi, không phụ thuộc khoảng cách đến nguồn sáng.
D. Các phơtơn có năng lƣợng bằng nhau vì chúng truyền với vận tốc bằng nhau.
Đáp án D. Mục đích của câu hỏi:Hiểu đƣợc khái niệm phôtôn
Câu 10. Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về thuyết lƣợng tử ánh sáng?
A. Những nguyên tử hay phân tử vật chất không hấp thụ hay bức xạ ánh sáng một cách liên tục mà theo từng phần riêng biệt đứt quãng.
B. Chùm ánh sáng gọi là dòng hạt, mỗi hạt gọi là photon.
C. Năng lƣợng của các photon ánh sáng là nhƣ nhau, không phụ thuộc vào bƣớc sóng ánh sáng.
D. Khi ánh sáng truyền đi, các lƣợng tử ánh sáng không bị thay đổi, không phụ thuộc khoảng cách
Đáp án A. Mục đích của câu hỏi: Nhớ đƣợc nội dung thuyết lƣợng tử ánh sáng.
Câu 11. Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về thuyết lƣợng tử ánh sáng?
A. Những nguyên tử hay phân tử vật chất không hấp thụ hay bức xạ ánh sáng một cách liên tục mà theo từng phần riêng biệt đứt quãng.
B. Chùm ánh sáng gọi là dòng hạt, mỗi hạt gọi là photon.
C. Năng lƣợng các photon ánh sáng là nhƣ nhau, không phụ thuộc bƣớc sóng ánh sáng.
D. Khi ánh sáng truyền đi, các lƣợng tử ánh sáng không bị thay đổi, không phụ thuộc khoảng cách tới nguồn sáng
Đáp án A. Mục đích của câu hỏi: Củng cố nội dung thuyết lƣợng tử ánh sáng
Câu 12. Theo thuyết phơtơn của Anh-xtanh, thì năng lƣợng
A. của mọi loại phôtôn đều bằng nhau. B. của một phôtôn là = hf.
C. giảm dần khi phôtôn ra xa dần nguồn sáng. D. của phơtơn khơng phụ thuộc vào bƣớc sóng.
Đáp án A. Mục đích của câu hỏi: Củng cố khái niệm phơtơn
Câu 13. Trong các công thức dƣới đây, công thức nào là công thức của Anhstanh
A. 2 2 max 0 mv A hf B. 2 2 max 0 mv A hf C. 4 2 max 0 mv A hf D. 2 2 2 max 0 mv A hf
Đáp án A. Mục đích của câu hỏi:Nhớ đƣợc cơng thức Anh-xtanh cho hiện tƣơng
quang điện
Câu 14. Hiện tƣợng nào sau đây chứng tỏ ánh sáng có tính chất hạt
A. Hiện tƣợng giao thoa ánh sángB. Hiện tƣợng tán sắc ánh sáng C. Hiện tƣợng quang điện.D. Hiện tƣợng nhiễu xạ ánh sáng.
Đáp án A. Mục đích của câu hỏi:Nhớ được bản chất các hiện tương giao thoa, tán sắc, nhiễu xạ của ánh sáng và hiện tượng quang điện
Câu 15. Chọn phát biểu sai khi nói về bản chất của ánh sáng ?
A. Khi tính chất hạt của ánh sáng thể hiện rõ nét, dễ quan sát hiện tƣợng giao thoa . B. Ánh sáng có tính lƣỡng tính sóng hạt.
C. khi bƣớc sóng ánh sáng càng ngắn thì tính chất hạt đƣợc thể hiện rõ nét, tính chất sóng càng ít thể hiện.
D.Khi tính chất hạt thể hiện rõ nét ta càng dễ quan sát hiện tƣợng quang điện.
Đáp án A. Mục đích của câu hỏi: Nhớ đƣợc bản chất của ánh sáng.
- Đọc bài 30– Hiện tƣợng quang điện– SGK Vật lí 12 để hồn thiện phiếu học tập số1
- Thiết bị trả lời các đáp án A,B,C,D.
5. Tổ chức hoạt động dạy học
Hoạt động 1. Tìm hiểu về hiện tượng quang điện
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
- Giới thiệu chƣơng “Lƣợng tử ánh sáng” -Chia lớp thành các nhóm, mỗi bàn1 nhóm. - Đề nghị mỗi HS xem lại những nhiệm vụ học tập đã chuẩn bị ở Phiếu học tập số 1 trong thời gian 7 phút. Nếu có điều thắc mắc có thể trao đổi với các bạn trong nhóm
-Chiếu câu hỏi 1 lên màn
- Sau 1phút đề nghị HS báo câu trả lời
- Thu nhận câu trả lời của học sinh, nếu trên 70% trả lời đúng GV nêu đáp án và phân tích. Nếu ít hơn 70% HS trả lời đúng thì GV cho học sinh thảo luận nhóm. Nếu sau hai lần trả lời mà số HS trả lời đúng thấp hơn 70% thì GV giảng kỹ lại phần kiến thức liên quan hoặc đƣa ra các gợi ý về câu hỏi để học sinh trả lời lại.
- Tiếp tục chiếu lần lƣợt cáccâu hỏi tử 2 đến 8 và tổ chức hoạt động học của học sinh ở mỗi câu hỏi nhƣ câu 1.
- Chốt lại các kiến thức (Chiếu lần lƣợt các Slide 1 và 2- Bài 1-Phụ lục 2)
- Lắng nghe
-Tiếp nhận nhiệm vụ
- Mỗi học sinh đọc câu hỏi, đƣa ra câu trả lời, ghi vào giấy nháp. - Báo câu trả lời qua thiết bị trả lời trắc nghiệm
- Xác nhận kết quả đúng hoặc xem lại nếu trả lời sai. Thảo luận với bạn trong nhóm khi GV yêu cầu.
- Thực hiện hoạt động học tập ở mỗi câu hỏi nhƣ câu 1.
- Mỗi học sinh lắng nghe và chữa bài trên Phiếu học tập số 1. - Ghi nhận kiến thức về: +Hiện tƣợng quang điện
Hoạt động 2. Tìm hiểu về Thuyết lượng tử ánh sáng
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
-Chiếu lần lƣợt các câu hỏi từ 9 đến 15 lên màn -Ở mỗi câu giành 1phút để HS suy nghĩ rồi báo câu trả lời
- Thu nhận câu trả lời của học sinh, nếu trên 70% trả lời đúng GV nêu đáp án và phân tích. Nếu ít hơn 70% HS trả lời đúng thì GV cho học sinh thảo luận nhóm. Nếu sau hai lần trả lời mà số HS trả lời đúng thấp hơn 70% thì GV giảng kỹ lại phần kiến thức liên quan hoặc đƣa ra các gợi ý về câu hỏi để học sinh trả lời lại.
-Chốt lại các kiến thức (Chiếu lần lƣợt các Slide 3, 4, 5, 6 – Bài 1-Phụ lục 2 )
- Mỗi học sinh đọc câu hỏi, đƣa ra câu trả lời, ghi vào giấy nháp. - Báo câu trả lời qua thiết bị trả lời trắc nghiệm
- Xác nhận kết quả đúng hoặc xem lại nếu trả lời sai. Thảo luận với bạn trong nhóm khi GV yêu cầu.
- Mỗi học sinh lắng nghe và chữa bài trên Phiếu học tập số 1.
- Ghi nhận kiến thức về: + Giả thuyết Plăng
+ Thuyết lƣợng tử ánh sáng + Công thức Anh-xtanh cho hiện tƣợng quang điện
Hoạt động 3. Tổng kết bài học
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
- Tổ chức cuộc thi “Ai trả lời đúng nhanh nhất” + Nêu thể lệ cuộc thi: GV chiếu câu hỏi , HS suy nghĩ trả lời. Ai trả lời đúng nhanh nhất đƣợc điểm 10, trả lời sai quyền trả lời giành cho bạn khác, điểm số giảm 2 điểm cho mỗi lần sai.
+ Nội dung cuộc thi gồm 10 câu hỏi ( Phụ lục số 4) - Giao nhiệm vụ về nhà
+ Làm bài tập 9,10,11,12- Bài 30 - Vật lí 12. +Thực hiện nhiệm vụ học tập ở Phiếu học tập số 2.
- Lắng nghe thể lệ - Tham gia cuộc thi
Bài 2. Hiện tƣợng quang điện trong. Pin quang điện 1. Nội dung ki n thức cần dạy
- Chất quang dẫn: Là chất dẫn điện kém khi không bị chiếu sáng và trở thành chất dẫn điện tốt khi bị chiếu ánh sáng thích hợp
- Hiện tƣợng quang điện trong: là hiện tƣợng ánh sáng giải phóng các electon liên kết để chúng trở thành electron dẫn đồng thời tạo ra các lỗ trống cùng tham gia vào quá trình dẫn điện.
- Quang điện trở
+ là một điện trở làm bằng chất quang dẫn
+ Cấu tạo gồm một sợi dây bằng chất quang dẫn gắn trên một đế cách điện
+ Điện trở của quang điện trở có thể thay đổi vài mêgm khi khơng đƣợc chiếu sáng đến vài chục ôm khi đƣợc chiếu sáng.
- Pin quang điện
+ là pin chạy bằng năng lƣợng ánh sáng
+ Cấu tạo chung gồm một tấm bán dẫn loại n, bên trên có phủ lớp mỏng bán dẫn loại p. Trên cùng là lớp kim loại rất mỏng và dƣới cùng là lớp kim loại.