Theo thuyết photon của Anhxtanh thì năng lượng

Câu hỏi: Theo thuyết photon của Einstein, năng lượng:

A. của phôtôn không phụ thuộc vào bước sóng.

B. của một phôtôn bằng lượng tử năng lượng.

C. của mọi phôtôn đều bằng nhau.

D. giảm dần khi phôtôn càng ra xa nguồn.

Trả lời:

Câu trả lời đúng: B. của một phôtôn bằng lượng tử năng lượng.

Giải thích:

Ánh sáng được tạo thành từ các hạt gọi là photon.

– Mỗi khi một nguyên tử, phân tử phát ra hay hấp thụ ánh sáng thì nó phát ra hay hấp thụ một phôtôn.

Hãy cùng trường Đại học Kinh doanh và Công nghệ Hà Nội tìm hiểu về thuyết lượng tử ánh sáng của Einstein.

1. Thuyết lượng tử ánh sáng

a) Giả thuyết của Plang về lượng tử năng lượng

Năm 1900, Plang đưa ra giả thuyết sau: Năng lượng mà một nguyên tử hay phân tử mỗi lần hấp thụ hay phát ra có một giá trị hoàn toàn xác định và bằng ε = hf; trong đó f là tần số của ánh sáng được hấp thụ hoặc phát ra; và h là hằng số được xác định bằng thực nghiệm h = 6,625.10-34Js

b) Thuyết lượng tử ánh sáng

+ Ánh sáng được tạo thành từ các hạt gọi là phôtôn, mỗi phôtôn còn gọi là lượng tử có năng lượng xác định ε = hf, cường độ chùm sáng tỉ lệ với số phôtôn phát ra trong 1 giây.

Với mỗi ánh sáng đơn sắc có tần số f thì các phôtôn giống nhau, đều có cùng năng lượng hf.

Trong chân không, phôtôn truyền với vận tốc c = 3.10–8 m/s dọc theo tia sáng.

Mỗi khi một nguyên tử hoặc phân tử phát ra hoặc hấp thụ ánh sáng, nó sẽ phát ra hoặc hấp thụ một photon.

c) Giải thích hiện tượng quang điện ngoài dựa vào thuyết lượng tử ánh sáng

Einstein coi chùm ánh sáng là một chùm hạt, mỗi hạt là một phôtôn có năng lượng xác định ε = hf Trong hiệu ứng quang điện có sự hấp thụ hoàn toàn phôtôn tới. Mỗi photon bị hấp thụ truyền toàn bộ năng lượng của nó cho một electron. Đối với các điện tử trên bề mặt năng lượng, điện tử này thực hiện hai việc:

– Cho một êlectron có công thoát A thắng lực liên kết trong tinh thể và có công thoát ra.

– Cung cấp cho êlectron một động năng khi êlectron bật ra.

2. Thuyết lượng tử của Einstein (thuyết photon)

Ánh sáng được tạo thành từ các hạt gọi là photon.

– Với mỗi ánh sáng đơn sắc có tần số f thì các phôtôn như nhau, đều có năng lượng = hf

Photon chỉ tồn tại trong trạng thái chuyển động. Trong chân không, một phôtôn truyền với vận tốc c = 10–8m/s dọc theo các tia sáng.

– Mỗi khi một nguyên tử, phân tử phát ra hay hấp thụ ánh sáng thì nó phát ra hay hấp thụ một phôtôn.

– Khi ánh sáng truyền đi thì lượng tử ánh sáng ε = hf không đổi và không phụ thuộc vào khoảng cách đến nguồn sáng.

– Mặc dù mỗi lượng tử ánh sáng ε = hf mang năng lượng rất nhỏ nhưng trong chùm sáng có một số lượng tử ánh sáng rất lớn nên ta có cảm giác chùm sáng là liên tục.

3. Công thức của Einstein về hiệu ứng quang điện

Einstein cho rằng hiệu ứng quang điện xảy ra do sự tương tác giữa photon của ánh sáng kích thích với electron trong kim loại, dẫn đến sự hấp thụ hoàn toàn photon. Photon hấp thụ và truyền toàn bộ năng lượng của nó cho electron. Năng lượng ε này được sử dụng để:

+ Cung cấp cho electron một công A gọi là công thoát để electron thắng lực liên kết trong mạng tinh thể và thoát ra khỏi bề mặt ki, loại.

Cung cấp cho electron một động năng ban đầu.

+ Truyền một phần năng lượng cho mạng tinh thể.

Nếu êlectron nằm trực tiếp trên bề mặt kim loại thì nó có thể thoát ra ngay mà không bị mất năng lượng truyền cho mạng tinh thể. Động năng ban đầu của êlectron này có giá trị cực đại là:

Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng ta có:

Đây là công thức Anglo-Stalin cho hiệu ứng quang điện

4. Áp dụng

Ví dụ 1: Công của natri là 2,48eV. Lấy h = 6,625.10−34 Js, c = 3,10 8m/s và i = 9,1.10−31 Kilôgam. Khi chiếu bức xạ natri có bước sóng 0,40 μm thì vận tốc ban đầu cực đại của quang êlectron khi bứt ra khỏi kim loại là A. 2,3.106 prôtôn B. 4,7,105 bệnh đa xơ cứngC. 5.2,106 bệnh đa xơ cứngD. 8,4.105 bệnh đa xơ cứng

Giải pháp

Từ phương trình của Einstein, ta có:

Chọn XÓA

Bài 12 (trang 158 SGK Vật Lý 12):

Tính lượng tử năng lượng của ánh sáng đỏ (0,75 μm) và vàng (0,55 μm).

Trả lời:

Đăng bởi: Đại học Kinh doanh và Công nghệ Hà Nội

Chuyên mục: Lớp 12 , Vật lý 12

Nhớ để nguồn bài viết này: Theo thuyết photon của Anhxtanh thì năng lượng của website vietabinhdinh.edu.vn

Chuyên mục: Giáo dục