14/12/1900: sự ra đời của thuyết lượng tử

Dựa vào đưa thuyết Plăng (Planck) để giải thích những định biện pháp quang đãng điện, năm 1905 Anh-xtanh (Einstein) vẫn đưa ra tmáu lượng tử tia nắng tuyệt nói một cách khác là thuyết phôtôn.

You watching: 14/12/1900: sự ra đời của thuyết lượng tử


Trong bài viết này bọn họ cùng đi tìm kiếm hiểu Hiện tượng quang đãng năng lượng điện là gì? Thuyết lượng tử ánh sáng Einstein có câu chữ ra làm sao, được dùng để làm lý giải vụ việc gì?

I. Hiện tượng quang quẻ năng lượng điện là gì

1. Thí nghiệm của Héc về hiện tượng lạ quang quẻ điện

- Gắn một tấm kẽm tích điện âm vào phải của một tĩnh năng lượng điện kế. Chiếu một chùm sáng sủa bởi hồ nước quang phân phát ra vào tấm sắt kẽm kim loại kẽm thì góc lệch của kim năng lượng điện kế giảm sút.

*

- Ttốt kẽm bởi sắt kẽm kim loại không giống, ta cũng thấy hiện tượng lạ tựa như xẩy ra.

- Các thử nghiệm cho thấy, tia nắng hồ quang đang có tác dụng nhảy electron thoát khỏi mặt tnóng kyên loại

2. Hiện tượng quang điện là gì?

- Định nghĩa: Hiện tượng tia nắng làm bật những electron ra khỏi phương diện kim loại gọi là hiện tượng lạ quang điện ngoại trừ.

3. Bức xạ tử ngoại gây nên hiện tượng lạ quang quẻ năng lượng điện làm việc kẽm

- Nếu chắn chùm sáng sủa hồ nước quang quẻ bằng một tnóng chất thủy tinh dày thì hiện tượng quang đãng năng lượng điện ko xẩy ra do thủy tinh kêt nạp khỏe khoắn các tia tử ngoại. Điều đó chứng minh rằng những sự phản xạ tử ngoại có tác dụng gây nên hiện tượng lạ quang đãng điện nghỉ ngơi kẽm, còn tia nắng thấy được được thì không.

II. Định nguyên lý về số lượng giới hạn quang quẻ điện

- Đối với từng kim loại, ánh sáng kích ưng ý đề xuất bao gồm bước sóng λ ngắn lại hơn tuyệt bằng giới hạn quang quẻ điện λ0 của sắt kẽm kim loại kia bắt đầu gây ra được hiện tượng quang quẻ điện: λ ≤ λ0

*
Bảng giá trị giới hạn quang điện λ0 của một vài klặng loại

- Định công cụ về số lượng giới hạn quang quẻ điện chỉ hoàn toàn có thể lý giải được bằng thuyết lượng tử ánh nắng. Nói giải pháp khác, Tngày tiết lượng tử ánh sáng được dùng để lý giải định qui định số lượng giới hạn quang đãng điện.

III. Thuyết lượng tử ánh sáng

1. Giả ttiết Plăng

- Lượng năng lượng nhưng những lần nguyên ổn tử tuyệt phân tử kêt nạp tuyệt phân phát xạ có mức giá trị hoàn toàn xác minh và bằng hf; trong các số đó f là tần số của của ánh sáng bị hấp thụ tốt được phát ra; còn h là một hằng số.

2. Lượng tử năng lượng

- Lượng năng lượng mà nguyên ổn tử hay phân tử dung nạp tốt phân phát xạ có giá trị hoàn toàn xác định cùng bằng hf, được ký hiệu bằng chữ ε:

 ε = hf, trong đó:

 f là tần số của tia nắng đơn sắc

 h là hằng số Plăng và h = 6,625.10-34(Js).

3. Tmáu lượng tử ánh nắng của Einstein

- Ánh sáng sủa được tạo nên thành vị những hạt Call là phôtôn.

- Với từng tia nắng đơn dung nhan tất cả tần số f, các phôtôn đều như thể nhau, mỗi phôtôn có năng lượng bởi hf.

- Trong chân không, phôtôn bay cùng với vận tốc dọc từ những tia sáng.

- Mỗi lần nguyên ổn tử giỏi phân tử phát xạ hoặc dung nạp ánh nắng thì bọn chúng vạc ra tốt dung nạp một phôtôn.

- Phôtôn chỉ trường tồn trong tinh thần vận động. Không gồm phôtôn đứng yên ổn.

4. Giải ưa thích định qui định về giới hạn quang quẻ điện bằng tmáu lượng tử ánh sáng

- Trong hiện tượng kỳ lạ quang đãng năng lượng điện mỗi phôtôn bị dung nạp vẫn truyền tổng thể tích điện cho một electron.

- Để bứt được electron ra khỏi bề mặt kim loại thì tích điện của phôtôn bắt buộc lớn hơn công bay A:

  hay 

*

- Từ đó ta có: 

*
 với 

 

*
; với  là số lượng giới hạn quang quẻ điện của kim loại.

IV. Lưỡng tính sóng - phân tử của ánh sáng

- Ánh sáng vừa gồm đặc thù sóng lại vừa gồm tính chất hạt yêu cầu ta nói ánh nắng bao gồm lưỡng tính sóng - phân tử.

- Ánh sáng bao gồm thực chất điện tự.

V. những bài tập về tmáu lượng tử tia nắng với hiện tượng quang điện

* Bài 1 trang 158 SGK Vật Lý 12: Trình bày thí điểm Héc về hiện tượng kỳ lạ quang đãng năng lượng điện.

° Lời giải bài 1 trang 158 SGK Vật Lý 12:

- Gắn một tấm kẽm tích năng lượng điện âm vào bắt buộc của một tĩnh điện kế. Chiếu một chùm sáng vì hồ nước quang phát ra vào tnóng sắt kẽm kim loại kẽm thì góc lệch của kyên năng lượng điện kế giảm sút.

*

- Thay kẽm bằng sắt kẽm kim loại khác, ta cũng thấy hiện tượng kỳ lạ tựa như xảy ra.

- Các thí điểm cho biết thêm, ánh nắng hồ quang quẻ đã làm nhảy electron thoát khỏi mặt tấm kyên loại

* Bài 2 trang 158 SGK Vật Lý 12: Hiện tượng quang đãng điện là gì?

° Lời giải bài 2 trang 158 SGK Vật Lý 12:

- Hiện tượng quang đãng điện là hiện tượng kỳ lạ tia nắng làm bật electron ra khỏi mặt phẳng sắt kẽm kim loại.

* Bài 3 trang 158 SGK Vật Lý 12: Phát biểu định chế độ về số lượng giới hạn quang quẻ điện

° Lời giải bài 3 trang 158 SGK Vật Lý 12:

- Đối với từng kim loại, ánh sáng kích say đắm đề xuất tất cả bước sóng λ ngắn lại hơn nữa xuất xắc bởi giới hạn quang quẻ năng lượng điện λ0 của sắt kẽm kim loại kia, new gây ra được hiện tượng quang quẻ điện (λ ≤ λ0). Giới hạn quang quẻ năng lượng điện (λ0) của từng kim loại là đặc trưng riêng rẽ của kim loại đó.

* Bài 4 trang 158 SGK Vật Lý 12: Phát biểu ngôn từ của đưa tmáu Plăng.

° Lời giải bài 4 trang 158 SGK Vật Lý 12:

- Giả thuyết lượng tử tích điện của Max-Planck: Lượng năng lượng mà những lần một nguyên ổn tử xuất xắc phân tử hấp thụ hay phân phát xạ có giá trị hoàn toàn khẳng định cùng bằng hf; trong các số ấy f là tần số của tia nắng bị kêt nạp tốt phạt xạ ra, còn h là một trong hằng số.

- Lượng tử năng lượng ε = hf trong các số đó (h = 6,625.10-34Js).

See more: Danh Sách Kí Tự Đặc Biệt Dấu Tích Tích Xanh, 20+ Kí Tự Đặc Biệt Dấu Tích ❤️✔️ Tên Dấu Tích Đẹp

* Bài 5 trang 158 SGK Vật Lý 12: Lượng tử năng lượng là gì?

° Lời giải bài 5 trang 158 SGK Vật Lý 12:

- Lượng tử tích điện là lượng năng lượng nhưng từng nguyên ổn tử hay phân tử dung nạp hay sự phản xạ. Lượng tử năng lượng kí hiệu là ε và được xem bằng công thức: ε = hf, vào đó:

 f là tần số của ánh sáng bị hấp thụ tốt phân phát xạ ra, còn h là một hằng số và h = 6,625.10-34Js.

* Bài 6 trang 158 SGK Vật Lý 12: Phát biểu câu chữ của tmáu lượng tử ánh nắng.

° Lời giải bài 6 trang 158 SGK Vật Lý 12:

Nội dung ttiết lượng tử ánh nắng của Einstein:

- Ánh sáng được chế tạo thành do những phân tử Điện thoại tư vấn là phôtôn.

- Với từng ánh sáng đối chọi dung nhan có tần số f, các phôtôn hầu như như thể nhau, từng phôtôn có năng lượng bởi hf.

- Trong chân không, phôtôn cất cánh với tốc độ dọc từ những tia sáng.

- Mỗi lần nguyên ổn tử hay phân tử phân phát xạ hoặc dung nạp ánh sáng thì chúng phân phát ra tuyệt dung nạp một phôtôn.

- Phôtôn chỉ sống thọ trong trạng thái chuyển động. Không bao gồm phôtôn đứng lặng.

* Bài 7 trang 158 SGK Vật Lý 12: Phôtôn là gì?

° Lời giải bài 7 trang 158 SGK Vật Lý 12:

- Phôtôn là một trong lượng tử tích điện của loại ánh nắng. Nó coi nlỗi một phân tử tia nắng và chỉ còn vĩnh cửu khi chuyển động với gia tốc ánh sáng (không tồn tại phôtôn đứng yên).

* Bài 8 trang 158 SGK Vật Lý 12: Giải mê thích định phương pháp về giới hạn quang quẻ năng lượng điện bằng thuyết Phôtôn.

° Lời giải bài 8 trang 158 SGK Vật Lý 12:

 Giải yêu thích định mức sử dụng về số lượng giới hạn quang quẻ điện bởi thuyết phôtôn.

- Hiện tượng quang năng lượng điện xẩy ra bởi sự hấp thụ phôtôn của ánh sáng kích thích vày electron trong sắt kẽm kim loại. Mỗi phôtôn bị dung nạp đã truyền toàn bộ tích điện của nó cho một electron.

- Muốn nắn mang đến hiện tượng kỳ lạ quang đãng năng lượng điện xảy ra (electron bứt thoát ra khỏi bề mặt kim loại) thì tích điện của phôtôn của ánh nắng kích ưa thích đề nghị lớn hơn hoặc bởi công thoát (A), tức là:

  hay 

*

- Đặt  được gọi là giowishanj quang điện của klặng loại ⇒ λ ≤ λ0.

* Bài 9 trang 158 SGK Vật Lý 12: Hiện tượng như thế nào dưới đấy là hiện tượng kỳ lạ quang điện?

A. Electron bứt thoát khỏi kim loại bị nung rét.

B. Electron bật thoát ra khỏi sắt kẽm kim loại khi có ion đập lệ.

C. Electron bị bật thoát khỏi một ngulặng tử Khi va tiếp xúc với một ngulặng tử khác.

D. Electron bị nhảy thoát khỏi mặt sắt kẽm kim loại lúc bị phát sáng.

° Lời giải bài 9 trang 158 SGK Vật Lý 12:

◊ Chọn đáp án: D. Electron bị bật ra khỏi khía cạnh sắt kẽm kim loại lúc bị phát sáng.

* Bài 10 trang 158 SGK Vật Lý 12: Chiếu một ánh nắng đối kháng nhan sắc vào khía cạnh một tấm đồng. Hiện tượng quang quẻ điện sẽ không còn xảy ra nếu như tia nắng bao gồm bước sóng.

 A. 0,1μm B. 0,2μm C. 0,3 μm D. 0,4 μm

° Lời giải bài xích 10 trang 158 SGK Vật Lý 12:

◊ Chọn đáp án: D. 0,4 μm

- Dựa vào bảng bên dưới (bảng 30.1 SGK), giới hạn quang đãng điện λ0 của mặt khác là λ0 = 0,3μm.

*

- Theo định công cụ số lượng giới hạn quang điện thì λ ≤ λ0 bắt đầu gây nên hiện tượng kỳ lạ quang năng lượng điện yêu cầu ánh nắng bao gồm bước sóng λ = 0,4μm > λ0 cần không khiến ra hiện tượng quang quẻ năng lượng điện.

* Bài 11 trang 158 SGK Vật Lý 12: Ánh sáng bao gồm bước sóng 0,60 μm có thể tạo ra hiện tượng lạ quang quẻ năng lượng điện ngơi nghỉ hóa học nào bên dưới đây?

 A. can xi B. Natri C. Kali D. Xesi

° Lời giải bài xích 11 trang 158 SGK Vật Lý 12:

◊ Không tạo ra hiện tượng lạ quang quẻ điện sinh hoạt hóa học làm sao.

- Dựa vào bảng 30.1, giới hạn quang quẻ điện của theo thứ tự là:

 λcanxi = 0,43 μm

 λnatri = 0,50 μm

 λkali = 0,55 μm

 λxesi = 0,58 μm

⇒ Ta thấy: 0,60 μm số đông lớn hơn cả 4 số lượng giới hạn quang đãng điện bên trên yêu cầu ánh sáng bao gồm bước sóng là 0,60 μm vẫn không gây ra hiện tượng lạ quang điện ngơi nghỉ bất cứ chất làm sao sống trên.

* Bài 12 trang 158 SGK Vật Lý 12: Tính lượng tử năng lượng của những ánh sáng đỏ (0,75 μm) cùng vàng (0,55 μm).

See more: Máy In Phun Và In Laser Cái Nào Tốt Hơn, Sự Khác Nhau Giữa Công Nghệ In Laser Và In Phun

° Lời giải bài 12 trang 158 SGK Vật Lý 12:

- Lượng tử tích điện của tia nắng đỏ (λd = 0,75μm) là:

 

*
 
*

- Lượng tử năng lượng của ánh nắng rubi (λv = 0,55μm) là:

 

*
 
*

* Bài 13 trang 158 SGK Vật Lý 12: Giới hạn quang quẻ điện của kẽm là 0,35 μm. Tính phương pháp bay của electron ngoài kẽm theo đơn vị jun với eV. Cho 1eV = 1,6.10-19J.