Quang lý 12 - Thuyết lượng tử ánh sáng

Một số điểm cần chú ý:* Trong hiện tượng quang điện, năng lượng của một photon được hấp thụ hoàn toàn bởi một electron.* Các quang electron bay ra khỏi bề mặt kim loại có vận tốc phân bố từ 0 đến v0.* Hiện tượng quang điện trong xảy ra trong lòng khối chất bán dẫn, khi đó các electron bị bứt khỏi liên kết và trở thành electrondẫn (làm khối bán dẫn giảm mạnh điện trở (hiện tượng quang dẫn)) khi được chiếu sáng. Giới hạn quang điện trong lớn hơn giớihạn quang điện ngoài....
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Quang lý 12 - Thuyết lượng tử ánh sáng A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNGI. Hiện tượng quang điện1. Định nghĩa: Hiện tượng quang điện (ngoài) là hiện tượng các electrôn bị bứt ra khỏi mặt kim loại, khi chiếu vào kim loại đó ánhsáng có bước sóng thích hợp.2. Các công thức: hc ε = hf =a) Năng lượng của phôtôn (lượng tử ánh sáng): (đơn vị đo là J) λ f (Hz), λ (m) là tần số và bước sóng của bức xạ đơn sắc. h = 6,625 .10-34 J.s là hằng số Plank., c = 3.108 m/s là vận tốc ánh sáng trong chân không. 1 2 ε = A + mv0b) Công thức Anhxtanh (Einstein): 2 Với: + A (tính bằng J) là công thoát của electron khỏi kim loại; vo (m/s) là vận tốc ban đầu cực đại của quang electrôn. + m = 9,1 .10-31 kg là khối lượng của electrôn , 1eV = 1,6 .10-19 J . 1 2 + E d max = mvo (J) là động năng ban đầu cực đại của quang electron. 2c) Giới hạn quang điện: Điều kiện để xảy ra hiện tượng quang điện là λ ≤ λo hc Với λ 0 = là giới hạn quang điện của kim loại, chỉ phụ thuộc vào bản chất kim loại đó. Ad) Hiệu điện thế hãm Uh: là hiệu điện thế giữa hai đầu anốt và catốt đủ để làm dòng quang điện bắt đầu triệt tiêu. 1 2 e.U h = mvo , với e = -1,6 .10-19 C là điện tích của electrôn. 2Điều kiện để dòng quang điện triệt tiêu: UAK ≤ Uh. Chú ý: có một số tài liệu qui ước Uh =  AK> 0. U P = Nλ .ε (Nλ là số phôtôn ứng với bức xạ λ chiếu đến catốt trong 1 s).e) Công suất của nguồn sáng: qf) Cường độ dòng quang điện bão hòa: = ne.e (ne là số quang electron đến anốt trong 1s). Ibh = t neg) Hiệu suất lượng tử: H= Nλ3) Nội dung chính của ba định luật quang điện:a) Định luật 1: Xảy ra hiện tượng quang điện khi và chỉ khi: λ ≤ λ0 (hoặc f ≥ f0, với f0 = c/λ; hoặc ε ≥ A).b) Định luật 2: cường độ dòng quang điện bảo hòa tỉ lệ thuận với cường độ của chùm ánh sáng kích thích.c) Định luật 3: Động năng ban đầu cực đại của các electron quang điện chỉ phụ thuộc vào bước sóng của ánh sáng kích thích và bảnchất kim loại dùng làm catốt.4) Một số điểm cần chú ý:* Trong hiện tượng quang điện, năng lượng của một photon được hấp thụ hoàn toàn bởi một electron.* Các quang electron bay ra khỏi bề mặt kim loại có vận tốc phân bố từ 0 đến v0.* Hiện tượng quang điện trong xảy ra trong lòng khối chất bán dẫn, khi đó các electron bị bứt khỏi liên kết và tr ở thành electrondẫn (làm khối bán dẫn giảm mạnh điện trở (hiện tượng quang dẫn)) khi được chiếu sáng. Giới hạn quang điện trong l ớn hơn gi ớihạn quang điện ngoài. 1 hc 2* Đối với tia Rơnghen: eU AK = mv = hf max = λ min 2 Với: + UAK là hiệu điện thế giữa 2 đầu anốt và catốt của ống rơnghen. + fmax là tần số lớn nhất của tia rơnghen mà ống có thể phát ra. + λmin là bước sóng nhỏ nhất của tia rơnghen mà ống có thể phát ra. 1 + Eđ = mv 2 là động năng của e- khi tới được đối âm cực (đã bỏ qua động năng của e- lúc vừa phát xạ). 2II . Tiên đề Bo – Phổ nguyên tử Hiđrô1. Hai tiên đề Boa) Tiên đề về các trạng thái dừng: Nguyên tử chỉ tồn tại ở trạng thái có mức năng lượng xác định gọi là các trạng thái dừng. Ở cáctrạng thái dừng, nguyên tử không bức xạ .b) Tiên đề về bức xạ hay hấp thụ năng lượng của nguyên tử : Khi chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng E n chuyển sang trạng hc ε = hfnm =thái dừng có năng lượng Em (En > Em) thì nguyên tử phát ra một phôtôn có năng lượng đúng bằng hiệu En – Em: = ...