Hiện tượng quang điện và thuyết lượng tử ánh sáng được nhắc đến nhiều trong môn vật lý. Vậy bạn đã thực sự hiểu được về các khái niệm này chưa? Nếu chưa thì hãy theo dõi bài viết dưới đây của chúng tôi nhé!
Hiện tượng quang điện
Thí nghiệm Hertz về hiện tượng quang điện
Đặt tấm kẽm được tích điện âm lên trên một điện nghiệm. Lúc này, ta thấy hai lá kim loại của điện nghiệm xòe ra.
Bạn thử chiếu một chùm sáng hồ quang vào tấm kẽm thì hai lá kim loại của điện nghiệm bắt đầu cụp lại. Từ đó chứng tỏ kẽm đã bị mất điện tích âm. Hay được hiểu là electron đã bị bật ra khỏi tấm kẽm.
Hiện tượng trên không xuất hiện khi:
- Ban đầu ta tích điện dương cho tấm kẽm.
- Chắn chùm ánh sáng hồ quang bằng một tấm thủy tinh.
Nguyên nhân khiến hiện tượng trên không xảy ra
- Nếu tích điện dương cho tấm kẽm thì tấm kẽm sẽ bị thiếu electron. Khi chiếu chùm ánh sáng hồ quang vào tấm kẽm. Các electron sẽ bị bật ra nhưng ngay sau đó bị tấm kẽm hút lại. Do đó điện tích của tấm kẽm vẫn không đổi. Hai lá kim loại của điện nghiệm vẫn tiếp tục xòe ra.
- Tia tử ngoại trong chùm hồ quang bị thủy tinh hấp thụ mạnh. Chùm ánh sáng đến được tấm kẽm chỉ là các bức xạ đơn sắc có bước sóng dài. Điều này khẳng định hiện tượng electron bị bật ra khỏi tấm kẽm xảy ra với các bức xạ tử ngoại có bước sóng ngắn.
Kết luận: Hiện tượng ánh sáng làm bật các electron ra khỏi bề mặt kim loại gọi là hiện tượng quang điện.
Thuyết lượng tử ánh sáng
Giả thuyết Plăng
Lượng năng lượng mà mỗi lần nguyên tử, phân tử hấp thụ hoặc bức xạ có một giá trị xác định. Giá trị đó bằng hf. Trong đó h = 6,625.10 – 34 J.s là hằng số Plăng. f là tần số của ánh sáng (Hz).
Thuyết lượng tử ánh sáng
- Ánh sáng được tạo thành bằng các hạt photon.
- Trong môi trường chân không, photon bay với tốc độ c = 3.108 m/s dọc theo tia sáng.
- Mỗi lần nguyên tử hay phân tử phát xạ hoặc hấp thụ. Chúng sẽ phát xạ hoặc thấp thụ được 1 photon.
- Photon chỉ tồn tại trong trạng thái chuyển động, chúng không bao giờ đứng yên.
Giải thích định luật
Khi nguyên tử hoặc phân tử ở bề mặt kim loại hấp thụ photon thì năng lượng được dùng vào 2 việc:
- Cung cấp năng lượng để đẩy electron ra khỏi liên kết với hạt nhân nguyên tử. Năng lượng này được gọi là công thoát.
- Phần năng lượng còn lại biến thành động năng của electron khi bứt khỏi kim loại.
Lưỡng tính sóng hạt của ánh sáng
- Ánh sáng có tính chất sóng qua thí nghiệm về giao thoa ánh sáng.
- Ánh sáng có tính chất hạt qua thí nghiệm hiện tượng quang điện.
Do đó, ánh sáng có tính chất sóng – hạt.
Như vậy, bài viết trên đã chia sẻ các thông tin liên quan đến hiện tượng quang điện và thuyết lượng tử ánh sáng. Hy vọng rằng với những chia sẻ trên sẽ giúp ích được cho bạn trong cuộc sống.
