Giáo án vật lý -TIẾT 72:HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN

Chương 8: LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG TIẾT 72: HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN I. MỤC ĐÍCH YÊU CẦU: A. Trọng tâm: - Khái niệm về hiện tượng quang điện và dòng quang điện - Khái niệm về giới hạn quang điện l0, dòng quang điện bão hòa và hiệu điện thế hãm. - Dạng của đường đặc trưng Vôn Amper của tế bào quang điện. B. Kỹ năng: Vận dụng thuyết điện tử để giải thích sơ lược sự tồn tại của dòng quang điện bão hòa và hiệu điện thế hãm. C. Phương pháp: Diễn giảng, pháp vấn, gợi mở. II. CHUẨN BỊ: Học sinh xem Sgk. III. TIẾN HÀNH LÊN LỚP: A. Ổn định: B. Kiểm tra: Trả bài Kiểm tra 45’ C. Bài mới: PHƯƠNG PHÁP NỘI DUNG I/ Gv mô tả thí nghiện như I. THÍ NGHIỆM HECXƠ (HERTZ) SGK - Khi hai lá điện nghiệm cụp lại  thì điện thế trên nó lúc này so với lúc đầu như thế nào? - Học sinh đã biết hồ quang là nguồn phát ra tia tử ngoại mạnh  nếu dùng thủy tinh chắn chùm tia này thì có hiện tượng gì? (Tia tử ngoại bị thủy tinh hấp thụ)  Vậy, chùm tia nào đã gây ra hiện tượng trên? (chùm tia tử ngoại) * Lưu ý: thực ra, nếu tấm kẽm bị tích điện dương, thì hiện tượng hồ quang điện vẫn xảy ra, nghĩa là các e- cũng bị bật ra, nhưng nó Chiếu một chùm ánh sáng do một hồ quang phát ra vào một tấm kẽm tích điện âm gắn trên một điện nghiệm. Hecxơ nhận thấy hai lá của điện nghiệm bị cụp lại  chứng tỏ tấm kẽm đã mất điện tích âm. - Hiện tượng xảy ra tương tự với tấm đồng, nhôm tích điện. - Hiện tượng trên không xảy ra nếu tấm kẽm tích điện dương hoặc dùng thủy tinh chắn chùm tia tử ngoại từ hồ quang. Kết luận: Vậy, khi chiếu một chùm sáng thích hợp (có bước sóng ngắn) vào một tấm kim loại thì nó làm cho các e- ở bề mặt kim loại đó bị bật ra. Đó là hiện tượng quang điện. Các e- bị bật ra gọi là các e- quang điện. II. THÍ NGHIỆM VỚI TẾ BÀO QUANG ĐIỆN: 1. Tế bào quang điện: là một bình chân không nhỏ trong có 2 điện cực. nhanh chóng bị hút lại ngay  điện thế trên điện nghiệm không đổi. II/ GV trình bày cấu tạo và cách thực hiện thí nghiệm với tế bào quang điện Anod là một vòng dây hay một lưới kim loại Katod có dạng chỏm cầu, phủ ở thành trong của tế bào bằng kim loại (mà ta cần nghiên cứu) - Thiết lập giữa A và K một điện trường nhờ một acqui E và hiệu điện thế UAK có thể thay đổi được. - Dùng một Vôn kế V để đo hiệu điện thế và đặt một điện kế G nhạy để đo cường độ dòng điện qua tế bào quang điện. - Điện trở trong của bộ nguồn thì rất nhỏ so với điện trở của tế bào quang điện. - Khi chiếu vào K một ánh sáng có bước sóng ngắn (ánh sáng do một hồ quang điện phát ra, được chiếu qua kính lọc F để lấy một thành phần đơn sắc nhất định) thì trong mạch xuất hiện một dòng điện và ta gọi là dòng quang điện. * Dòng quang điện: Trong thí nghiệm trên, HS cho biết chiều dòng điện có chiều như thế nào? Và chiều dòng chuyển dời có hướng của các e- dưới tác dụng của lực điện trường. * Dòng quang điện: là dòng chuyển dời có hướng của các e- bật ra khỏi Katod kim loại khi Katod được chiếu sáng bằng ánh sáng thích hợp. Có chiều từ A sang K, nó là dòng các e- quang điện bay từ K sang A dưới tác dụng của lực điện trường. * Đường đặc trưng Vôn – Amper: thực nghiệm thì cường độ dòng quang điện I phụ thuộc vào hiệu điện thế UAK : * Thực nghiệm: người ta thấy I phụ thuộc UAK * VD: Giả sử ở đường (1) và (2) cùng 1 chùm đơn sắc (cùng bước sóng) thì ở đường đặc trưng Vôn – Ampe sẽ cắt trục U tại cùng 1 điểm Uh + Lúc UAK > 0: ban đầu UAK tăng thì I tăng, nhưng nếu tăng UAK đến một giá trị nào đó thì I không tăng nữa và đạt giá trị Ibh bão hòa dù UAK vẫn tăng. + Lúc UAK < 0 hoặc khi UAK = 0 dòng quang điện I không triệt tiêu ngay. Để I = 0 thì UAK = Uh nào đó và gọi là hiệu điện thế hãm. * Về độ lớn của Ibh: Cường độ dòng quang điện tỉ lệ thuận với cường độ chùm ánh sáng kích thích. * Về độ lớn của Uh : giá trị của hiệu điện thế hãm Uh ứng với mỗi kim loại dùng làm Katod hoàn toàn không phụ thuộc vào cường độ của chùm ánh sáng kích thích mà chỉ phụ thuộc vào bước sóng của chùm ánh sáng kích thích. D. Củng cố: Nhắc lại: - Thí nghiệm Hertz – Định nghĩa về hiện tượng quang điện. - Thí nghiệm với tế bào quang điện và những kết quả của nó. E. Dặn dò: - BTVN 3 – 4 Sgk trang 190 - Xem bài “Thuyết lượng tử và các định luật quang điện”