Trả lời câu hỏi 2 trang 229 - Bài 44 - SGK môn Vật lý lớp 12 nâng cao
Giải thích các định luật quang điện bằng thuyết lượng tử ánh sáng.
* Định luật thứ nhất: Điều kiện để hiện tượng quang điện xảy ra là năng lượng photon tối thiểu bằng công thoát của electron ra khỏi kim loại.
Ta có: \(\varepsilon\ge A\Leftrightarrow\)\(\dfrac{hc}{\lambda}\)\(\ge A\Leftrightarrow\)\(\dfrac{hc}{A}\)\(\ge\lambda\)
Đặt \(\lambda_0=\)\(\dfrac{hc}{A}\)\(\Rightarrow\lambda\le\lambda_0\)
* Định luật thứ hai: Với công suất nguồn bức xạ P lớn thì số photon N đến bề mặt kim loại trong một giây lớn, do đó làm kích thích phát ra n electron trong 1 giây lớn và cường độ dòng điện bão hòa lớn.
* Định luật thứ ba: \(E_{đ 0max}=\epsilon - A=\dfrac{hc}{\lambda}=\dfrac{hc}{\lambda_0}\)
Động năng ban đầu cực đại của các electron quang điện \(E_{đ 0max}\) phụ thuộc vào \(\lambda\) và \(\lambda_0\).
GHI NHỚ:
* Thuyết lượng tử ánh sáng:
- Chùm ánh sáng là một chùm các photon (lượng tử ánh sáng). Mỗi photon có năng lượng xác định ε=hf (f là tần số của sóng ánh sáng đơn sắc tương ứng). Cường độ của chùm sáng tỉ lệ với số photon phát ra trong một giây.
- Phân tử, nguyên tử, electron...phát xạ hay hấp thụ ánh sáng cũng có nghĩa là chúng phát xạ hay hấp thụ photon.
* Các photon bay dọc theo tia sáng với tốc độ \(c=3.10^8 (m/s)\) trong chân không.Ánh sáng vừa có tính chất sóng vừa có tính chất hạt. Ta nói rằng, ánh sáng có lưỡng tính sóng - hạt; trong mỗi hiện tượng quang học, ánh sáng chỉ thể hiện rõ một trong hai tính chất trên: khi tính chất sóng thể hiện rõ thì tính chất hạt lại mờ nhạt và ngược lại.
*Công thoát của electron khỏi kim loại tính theo công thức Anhxtanh:
\(h\dfrac{c}{\lambda }=A+{{E}_{d0max}}\Leftrightarrow h\dfrac{c}{\lambda }=A+e\left| {{U}_{h}} \right|\)