Chuyên đề Hiện tượng quang điện Vật lí lớp 12

 www.facebook.com/trungtamluyenthiuce Copyright by UCE Corporation 
Page | 1 
LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG 
Lý thuyết: HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN 
1. Hiện tượng quang điện 
*Hiện tượng quang điện ngoài: Hiện tượng ánh sáng làm bật các electron ra 
khỏi bề mặt kim loại gọi là hiện lượng quang điện (ngoài). 
*Hiện tượng quang điện trong:Hiện tượng ánh sáng giải phóng các electron 
liên kết thành các electron dẫn và các lỗ trống cùng tham gia dẫn điện, gọi là hiện tượng 
quang điện trong. 
2. Khảo sát hiện tượng quang điện 
*Thí nghiệm với tế bào quang điện. 
+ Uh I tăng theo UAK 
+ UAK ≥ U1 => I = Ibh 
+ UAK ≤ -Uh => I = 0 khi đó tất cả các e bứt ra đều bị giữ lại Katot. 
 ho eUmv 
2
max
2
1
3 .Các định luật quang điện 
 a. Định luật quang điện thứ I.(Định luật về giới hạn quang điện.) 
 Hiện tượng quang điện chỉ xảy ra khi ánh sáng kích thích chiếu vào kim loại có 
bước sóng  bé hơn hoặc bằng giới hạn quang điện o của kim loại đó:  ≤ o 
 b. Định luật quang điện thứ II.(Định luật về cường độ dòng quang điện bão hòa) 
 Đối với mỗi ánh sáng thích hợp( ≤ o), cường độ dòng quang điện bão hòa tỉ lệ 
thuận với cường độ của chùm sáng kích thích. 
 c. Định luật quang điện thứ III. 
 Động năng ban đầu cực đại của electron quang điện không phụ thuộc cường độ 
chùm sáng kích thích, mà chỉ phụ thuộc bước sóng ánh sáng kích thích và bản chất kim 
loại. 
 www.facebook.com/trungtamluyenthiuce Copyright by UCE Corporation 
Page | 2 
4. Thuyết lượng tử ánh sáng 
a.Thuyết lượng tử ánh sáng. 
 -Ánh sáng được tạo bởi các hạt gọi là phôtôn, mỗi phôtôn mang năng lượng  
=hf. 
 -Trong chân không, các phôtôn bay dọc theo các tia sáng với tốc độ c = 3.108m/s. 
 -Mỗi lần nguyên tử hay phân tử phát xạ hoặc hấp thụ ánh sáng, cũng có nghĩa là 
chúng phát xạ hoặc hấp thụ phôtôn. 
 b.Công thức Anh-xtanh: 
2
max
2
1
omvA 
 Với: +


hc
hf  - lượng tử năng lượng; 
+
o
hc
A


- công thoát 
+ o – giới hạn quang điện của kim loại 
 + h = 6,625.10-34Js – hằng số Planck 
5. Một số bài toán liên quan 
a.Hiệu suất quang điện (hiệu suất lượng tử): 
p
e
n
n
H 
 Với ne và np là số electron quang điện bứt khỏi catốt và số phôtôn đập vào catốt trong 
mỗi giây: 
 
P
n p  ; e
I
n bhe  
b. Hiện tượng quang điện xảy ra khi được chiếu đồng thời nhiều bức xạ thì khi tính các 
đại lượng: Vận tốc ban đầu cực đại vo max, hiệu điện thế hãm Uh, điện thế cực đại Vmax, 
 đều được tính ứng với bức xạ có min (hoặc fmax) 
 www.facebook.com/trungtamluyenthiuce Copyright by UCE Corporation 
Page | 3 
c.Tính vận tốc của electron khi đến anod: AKo eUmvmv 
2
max
2
2
1
2
1
d. Tia X có bước sóng nhỏ nhất hay tần số lớn nhất: 
Ta luôn có động năng electron Wđ   => 
đW
hc
min hay h
eU
h
W
f AKđ max 
Trong đó Wđ = AK
eU
mv

2
2
 là động năng của electron khi đập vào đối âm 
cực(xem vận tốc của electron khi vừa bứt ra là vo = 0). 
e. Bán kính quỹ đạo của electron khi chuyển động với vận tốc v trong từ trường đều B 
sineB
mv
R  với  = ( Bv

, ) 
 Nếu electron vừa rời khỏi catốt thì v = vomax 
f. Năng lượng chùm photon E= N.ε 
 N là số photon đập vào