2.1Thuyết lượng tử ánh sáng: Đề cập đến sự phát xạ,hấp thụ ánh sáng của nguyên tử và phân tử. phân tử.
2.1.1 Giả thuyết P lăng: năng lượng mà mỗi lần 1 nguyên tử hay phân tử hấp thụ hay phát xạ có giá trị hoàn toàn xác định , gọi là lượng tử năng lượng, Kí hiệu: = h. phát xạ có giá trị hoàn toàn xác định , gọi là lượng tử năng lượng, Kí hiệu: = h.
f . Trong đó: h= 6.625x10-34 J.s và f là tần số ánh sáng hấp thụ hay phát xạ
2.1.2 Thuyết lượng tử ánh sáng:
Aïnh sáng được tạo thành bởi các hạt gọi là phô tôn chùm ánh sáng là chùm các phô tôn. Mỗi phô tôn mang 1 năng lượng xác định = h. f . Các phô tôn đều giống nhau. Cường độ chùm sáng tỉ lệ với số phô tôn phát ra sau 1 giây. Trong chân không, các phô tôn bay dọc theo tia sáng với tốc độ c= 3.108 m/s. Phân tử, nguyên tử hay electron … phát xạ, hấp thụ ánh sáng chúng phát xạ
hay hấp thụ phô tôn.
Mỗi lần 1 nguyên tử hay phân tử phát xạ hay hấp thụ ánh sáng thì chúng phát ra hay hấp thụ 1 phô tôn.
Lưu ý như sau:
+ Phô tôn tồn tại trạng thái chuyển động, không có phô tôn đứng yên.
+ Năng lượng mỗi phô tôn là , và một chùm sáng dù yếu nhưng chứa rất nhiều phô tôn do nguyên tử hay phân tử phát ra chúng hấp thụ hay phát xạ riêng biệt, đứt quãng ta nhìn thấy chỉ là chùm sáng liên tục.
+ Mỗi hạt gọi là mỗi phô tôn, mang 1 lượng tử năng lượng, khi ánh sáng truyền đi, các phô tôn không đổi , không phụ thuộc vào khoảng cách nguồn sáng.
2.2Giải thích định luật quang điện
Hiện tượng quang điện xảy ra do e kim loại hấp thu phô tôn của ánh sáng kích thích. Phô tôn bị hấp thụ truyền toàn bộ năng lượng của nó cho electron, Năng lượng này dùng để:
- Cung cấp cho e 1 công A để thắng lực liên kết với mạng tinh thể và thoát ra khỏi bề mặt kim loại. Công này gọi là công thoát.
- Truyền cho e động năng ban đầu.
- Truyền 1 phần năng lượng cho mạng tinh thể.
Do đó:
- e nằm trong khối kim loại có động năng ban đầu( bức ra) nhỏ hơn 2 0 max 1
. 2m v
www.fb.com/thon1fc 29 - e nằm ngay trên lớp bề mặt kim loại thì thoát ra ngay mà không mất năng lượng nên động năng của các e này đạt max bằng 2
0 max 1
. 2m v .
Bảo toàn năng lượng ta có: 2
0 max 1 . . 2 h f A m v Như vậy:
- Muốn xảy ra quang điện thì năng lượng phô tôn ánh sáng kích thích phải lớn hơn
hoặc bằng công thoát A (Acong thoat) hay 0
. . .c h c h f A h A A l l l với l0
giới hạn quang điện của kim loại làm catot.
- Iquang điện bão hòa ~ số quang e bật ra catot trong khoảng thời gian t ~ số phô tôn đến đập vào mặt catot trong khoảng thời gian t ~ cường độ ánh sáng chiếu vào catot (ánh sáng gây quang điện). Do đó, Iquang điện bão hòa tỉ lệ với cường độ ánh sáng chiếu vào catốt. 2.3 Lưỡng tính sóng hạt:.
Aïnh sáng vừa có tính chất sóng, vừa có tính chất hạt ánh sáng có lưỡng tính sóng hạt.
Dù tính chất nào của ánh sáng có thể hiện ra đi chăng nữa thì ánh sáng vẫn có bản chất điện từ.
Sóng điện từ có l càng ngắn phô tôn có càng lớn tính chất sóng hiện rõ.
Vật có kích thước thông thường, tính chất sóng khó phát hiện ra, tính chất hạt nổi trội hơn.
Phô tôn có khối lượng, mang động lượng , năng lượng và có kích thước không xác định. Vài thông số lưu ý nhỏ:
h c e me 1eV 1ăng strong
6.625x10-34 (J.s) 3.10 8 (m/s) 1.6x10 -19 (C) 9.1x10 -31 (kg) 1.6x10 -19 (J) 10-10 (m)