1. Ba định luật quang điện
+ Định luật quang điện thứ nhất
Đối với mỗi kim loại dùng làm catốt cĩ một bước sĩng giới hạn λo nhất định gọi là giới hạn quang điện. Hiện tượng quang điện chỉ xảy ra khi bước sĩng λ của ánh sáng kích thích nhỏ hơn hoặc bằng giới hạn quang điện (λ≤λo).
+ Định luật quang điện thứ hai
Với ánh sáng kích thích cĩ bước sĩng thỏa mãn định luật quang điện thứ nhất thì cường độ dịng quang điện bảo hịa tỉ lệ thuận với cường độ của chùm ánh sáng kích thích.
+ Định luật 3
Khi bứt ra khỏi catơt các electron quang điện cĩ một động năng ban đầu cực đại: Eđomax =
2 1
mv2omax = |eUh|
Động năng ban đầu cực đại của các electron quang điện khơng phụ thuộc vào cường độ của chùm ánh sáng kích thích, mà chỉ phụ thuộc vào bước sĩng của ánh sáng kích thích và bản chất kim loại dùng làm catốt.
2. Nội dung thuyết lượng tử ánh sáng
+ Những nguyên tử hay phân tử vật chất khơng hấp thụ hay bức xạ ánh sáng một cách liên tục, mà thành từng phần riêng biệt, đứt quãng. Mỗi phần đĩ mang một năng lượng hồn tồn xác định, cĩ độ lớn là ε = hf, trong đĩ f là tần số của ánh sáng, cịn h là hằng số Plăng: h = 6,625.10-34 Js.
Mỗi phần đĩ gọi là một lượng tử năng lượng.
+ Chùm ánh sáng được coi như một chùm hạt, mỗi hạt gọi là một phơtơn. Mỗi phơtơn ứng với một lượng tử ánh sáng. Khi ánh sáng truyền đi, các lượng tử ánh sáng khơng bị thay đổi, khơng phụ thuộc vào khoảng cách tới nguồn sáng.
+ Cường độ chùm sáng tỉ lệ với số phơtơn trong chùm sáng đĩ.
3. Giải thích các định luật quang điện
Trong hiện tượng quang điện cĩ sự hấp thụ hồn tồn phơtơn chiếu tới. Mỗi phơtơn bị hấp thụ sẽ truyền tồn bộ năng lượng của nĩ cho một electron.
Đối với các electron nằm trên bề mặt kim loại thì phần năng lượng này được dùng vào hai việc: - Cung cấp cho electron đĩ một cơng A gọi là cơng thốt để bứt khỏi bề mặt kim loại.
- Cung cấp cho electron đĩ một động năng ban đầu, so với động năng mà các electron ở các lớp sâu bên trong thu được khi bứt ra khỏi bề mặt kim loại thì động năng ban đầu này là cực đại.
Cơng thức Anhxtanh về hiện tượng quang điện: 11
Tài liệu ơn Lí thuyết vật lí thi TNTHPT-Trường THPT Hạ Lang – Cao Bằng hf = λ hc = A + 2 1 mv2 omax Giải thích các định luật
+ Giải thích định luật quang điện thứ nhất
Để 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 + Giải thích định luật thứ 2
Với các chùm sáng cĩ khả năng gây ra hiện tượng quang điện, số phơtơn đến đập vào catơt trong một đơn vị thời gian là nλ tỉ lệ thuận với cường độ chùm ánh sáng kích thích, số electron bị bật ra khỏi catơt trong một đơn vị thời gian là ne thì tỉ lệ thuận với nλ.
Khi tất cả các electron bật ra khỏi catơt chạy hết về anơt ta sẽ cĩ dịng quang điện bảo hồ.
Cường độ dịng quang điện bảo hồ Ibh = ne.|e| tỉ lệ thuận với nλ tức là tỉ lệ thuận với cường độ chùm sáng kích thích.
+ Giải thích định luật thứ 3
Từ cơng thức Anhstanh suy ra: Eđomax = 2 1 mv2omax = λ hc - A
Ta thấy động năng ban đầu cực đại của electron quang điện chỉ phụ thuộc vào bước sĩng λ của ánh sáng kích thích và cơng thốt A mà cơng thốt A thì phụ thuộc vào bản chất kim loại.
4. Lưỡng tính sĩng - hạt của ánh sáng
Ánh sáng vừa cĩ tính chất sĩng, vừa cĩ tính chất hạt. Ta nĩi ánh sáng cĩ lưỡng tính sĩng - hạt. Hiện tượng giao thoa ánh sáng là bằng chứng quan trọng khẵng định ánh sáng cĩ tính chất sĩng. Hiện tượng quang điện là bằng chứng quan trọng chứng tỏ ánh sáng cĩ tính chất hạt.
Những sĩng điện từ cĩ bước sĩng càng dài thì phơtơn ứng với chúng cĩ năng lượng càng nhỏ, tính chất hạt của chúng càng khĩ thể hiện, tính chất sĩng của chúng càng dễ bộc lộ, ta dễ dàng quan sát thấy hiện tượng giao thoa, hiện tượng tán sắc của các sĩng đĩ.
Những sĩng điện từ cĩ bước sĩng càng ngắn thì phơtơn ứng với chúng cĩ năng lượng càng lớn, tính chất sĩng của chúng càng ít thể hiện, tính chất hạt của chúng càng thể hiện đậm nét.
Các tác dụng biểu hiện của tính chất hạt là khả năng đâm xuyên, tác dụng quang điện, tác dụng iơn hố, tác dụng phát quang.