- HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN. - Tình huống 1: Khi gặp bài toán liên quan đnế sự truyền phôtôn thì làm thế nào?. - Năng lượng phôtôn: hc ε hf. - 2) Nếu cho bước sóng truyền trong môi trường có chiết suất n là λ ’ thì λ = n λ. - 4) Cường độ sáng (I – đơn vị W/m 2 ) là năng lượng được ánh sáng truyền trong một đơn vị thời gian qua một đơn vị diện tích đặt vuông góc với phương truyền:. - Tình huống 2: Khi gặp bài toán liên quan đến điều kiện để xảy ra hiện tượng quang điện thì làm thế nào?. - Để xảy ra hiện tượng quang điện thì λ λ ≤ 0. - Giới hạn quang điện của kim loại đó là A. - Hiện tượng quang điện không xảy ra với các kim loại nào sau đây?. - điện cho Ca, K và không gây hiện tượng quang điện cho Bạc và Đồng ⇒ Chän C.. - Tình huống 3: Khi gặp bài toán liên quan đến công thức Anhxtanh thì làm thế nào?. - C ường độ dòng quang điện bão hoà: I bh = n e ( n là số electron bị bứt ra trong 1 giây).. - ♣Vì chương trình cơ bản không học công thức Anhxtanh nên muốn ra đề dạng bài toán này thì phải kèm theo giả thiết “năng lượng phô tôn = công thoát + động năng ban đầu cực đại của electron” hay “động năng ban đầu cực đại của electron = năng lượng phô tôn - công thoát”. - Ví dụ minh họa: (C Đ - 2013) Chiếu bức xạ có tần số f vào một kim loại có công thoát A gây ra hiện tượng quang điện. - Giả sử một êlectron hấp thụ phôtôn sử dụng một phần năng lượng làm công thoát, phần còn lại biến thành động năng K của nó. - Nếu tần số của bức xạ chiếu tới là 2f thì động năng của êlectron quang điện đó là. - 1) Khi dòng quang điện bắt đầu triệt tiêu thì U AK. - 2) Khi chiếu đồng thời nhiều bức xạ thì ta chỉ cần tính với phôtôn có năng lượng lớn nhất.. - Tình huống 4: Khi gặp bài toán về tế bào quang điện thì làm thế nào?. - Vì chương trình cơ bản không học tế bào quang điện nên khi ra đề dạng bài toán này thì người ra đề thường thay thế cụm từ “tế bào quang điện” bằng cụm từ “hai điện cực kim loại A và K đặt trong chân không được nối kín bằng nguồn điện 1 chiều, chùm sáng chiếu vào K làm bứt electron, các electron bay về phía A”.. - 1) Động năng cực đại khi electron đập vào A là W A. - 2) Từ đường đặc trưng Vôn-Ămpe ta xác định được: hiệu điện thế hãm U h và cường độ dòng quang điện bão hoà I bh. - Tình huống 5: Khi g ặp bài toán liên quan đến điện thế cực đại của vật dẫn trung hoà đặt cô lập thì làm thế nào?. - electron, điện tích và do đó điện thế của điện cực càng tăng, lực cản trở lên chuyển động của các electron càng lớn.. - Khi điện thế của điện cực đạt giá trị cực đại V max thì trong cùng một đơn vị thời gian có bao nhiêu electron bứt ra khỏi bề mặt do phôtôn cung cấp năng lượng thì có bấy nhiêu electron bị điện cực tích điện dương hút về, và điện thế của điện cực không tăng nữa. - Lúc này động năng ban đầu cực đại của electron quang điện bằng thế. - Tình hu ống 6: Khi gặp bài toán liên quan quãng đường đi được tối đa trong điện trường cản thì làm thế nào?. - Sau khi bứt ra khỏi bề mặt điện cực electron có một động năng ban đầu cực đại W 0d , nhờ có động năng này mà electron tiếp tục chuyển động. - Động năng cực đại ban đầu của electrôn ( ε - A. - Ví dụ minh họa 1: Một điện cực phẳng làm bằng kim loại có công thoát J) được chiếu bởi bức xạ photon có năng lượng J). - Hỏi electron quang điện có thể rời xa bề mặt một khoảng tối đa bao nhiêu nếu bên ngoài điện cực có một điện trường cản là 5 (V/m).. - Tình hu ống 7: Khi gặp bài toán chuyển động trong từ trường đều theo phương vuông góc thì làm t hế nào?. - Chùm hẹp các electron quang điện có tốc độ v 0 và hướng nó vào một từ trường đều có cảm ứng từ B theo hướng vuông góc với từ trường thì lực Lorenx đóng vai trò lực hướng tâm làm cho hạt chuyển động tròn đều: 0 mv 0 2 mv 0. - Tình huống 8: Khi gặp bài toán chuyển động trong điện trường thì làm thế nào?. - Electron chuyển động trong điện trường đều từ M đến N:. - Electron chuyển động biến đổi đều dọc theo đường sức, với vận tốc ban đầu v 0. - *Nếu electron chuyển động cùng hướng với đường sức thì lực điện cản trở chuyển động nên nó chuyển động chậm dần đều.. - *Nếu electron chuyển động ngược hướng với đường sức thì lực điện cùng chiều với chiều chuyển động nên nó chuyển động nhanh dần đều.. - Tình hu ống 9: Khi gặp bài toán chuyển động trong điện trường theo phương vuông góc với đường sức thì làm thế nào?. - cùng với chiều chuyển động của hạt và trục Oy có phương chiều trùng với phương chiều của lực điện tác dụng lên hạt.. - Phân tích chuyển động thành hai thành phần:. - Theo phương Ox: chuyển động quán tính với vận tốc v 0 , còn theo phương Oy: chuyển động biến đổi đều với vận tốc ban đầu bằng 0 và gia tốc có độ lớn:. - Vì vậy phương trình chuyển động của electron trong điện trường là:. - Gọi τ là thời gian chuyển động trong điện trường, hai trường hợp có thể xảy ra:. - Gọi ϕ là góc lệch của phương chuyển động của hạt tại điểm M có hoành độ x thì có thể tính bằng một trong hai cách sau:. - Tình hu ống 10: Khi gặp bài toán chuyển động trong điện trường theo bất kì thì làm thế nào?. - trùng với vị trí lúc hạt đi vào tụ điện, trục Ox có phương song song với hai bản tụ có chiều cùng với chiều chuyển động của hạt và trục Oy có phương chiều trùng với phương chiều của lực điện tác dụng lên hạt.. - Theo phương Ox: chuyển động quán tính với vận tốc v 0 x = v 0 sin α , còn theo phương Oy, chuyển động biến đổi đều với vận tốc ban v 0 y = v 0 cos α và với gia tốc có độ lớn:. - Vì vậy phương trình chuyển động là:. - Gọi τ thời gian chuyển động thì ( 0 cos ) 2. - gốc O trùng với vị trí lúc hạt đi vào tụ điện, trục Ox có phương song song với hai bản tụ có chiều cùng với chiều chuyển động của hạt và trục Oy có phương chiều trùng với phương chiều của lực điện tác dụng lên hạt.. - Theo phương Ox, chuyển động quán tính với vận tốc v 0 x = v 0 sin α , còn theo phương Oy, chuyển động. - Bài toán tổng quát 1: Hai bản. - Bài toán tổng quát 2: Hai bản cực A, B của một tụ điện phẳng rất rộng làm bằng kim loại đặt song song và đối diện nhau. - Để electron quang điện đập vào bản B tại điểm D xa I nhất thì quang. - Từ phương trình chuyển động: 0 2 2 x v t y at. - Ví dụ minh họa: Hướng chùm electron quang điện có tốc độ 10 6 (m/s) vào một điện trường đều và một từ trường đều có cảm ứng từ T) thì nó vẫn chuyển động theo một đường thẳng. - Vì electron chuyển động theo quỹ đạo thẳng nên lực điện và lực từ cân bằng nhau, |e|E. - Tình huống 11: Khi gặp bài toán liên quan đến hiện tượng quang điện trong, quang trở, pin quang điện thì làm thế nào?. - Hiện tượng ánh sáng (hoặc bức xạ điện từ) giải phóng các êlectron liên kết để chúng trở thành các êlectron dẫn đồng thời giải phóng các lỗ trống tự do gọi là hiện tượng quang điện trong.. - Điều kiện để xảy ra hiện tượng quang điện trong: λ ≤ λ 0 ⇔ ε ≥ ε 0. - I = r R + Hiệu suất của pin quang điện:. - SỰ PHÁT QUANG. - Tình huống 1: Khi gặp bài toán liên quan đến trạng thái dừng, quỹ đạo dừng thì làm thế nào?. - *Khi electron chuyển động trên quỹ đạo n, lực hút tĩnh điện Cu-lông đóng vai trò là. - *Năng lượng ở trạng thái dừng bao gồm thế năng tương tác và động năng của electron:. - Tình huống 2: Khi gặp bài toán liên quan đến bức xạ hấp thụ của nguyên tử hidro thì. - làm thế nào?. - Nếu chỉ có một nguyên tử hiđrô đang ở trạng thái kích thích E n sau đó nó bức xạ tối đa (n - 1) phôtôn.. - Nếu khối khí hiđrô đang ở trạng thái kích thích E n sau đó nó bức xạ tối đa là n(n – 1)/2 vạch quang phổ.. - 2) Dựa vào sơ đồ mức năng lượng suy ra:. - 3) Năng lượng ở trạng thái cơ bản là E 1 , ở trạng thái dừng thứ 2 (trạng thái kích thích 1) là E 2 , ở trạng thái dừng thứ 3 (trạng thái kích thích 2) là E 3. - 5) Bình thường nguyên tử trung hòa về điện, để iôn hóa nguyên tử hiđrô cần phải cung cấp cho êlectron một năng lượng để nó thoát ra khỏi nguyên tử, nói cách khác là nó chuyển động rất xa hạt nhân r. - Do đó, năng lượng cần cung cấp (năng lượng I-ôn hóa) phải đưa nguyên tử hiđrô từ mức cơ bản (mức K) lên mức năng lượng cao nhất (mức. - Tình hu ống 3: Khi gặp bài toán liên quan đến kích thích nguyên tử hidro bằng cách cho hấp thụ phôtôn thì làm thế nào?. - Giả sử nguyên tử hidro đang ở trạng thái cơ bản E 1 , nếu hấp thụ được phô tôn có năng lượng ε thì nó sẽ chuyển lên trạng thái dừng E n sao cho: E n = E 1 + ε.. - Tình huống 4: Khi gặp bài toán liên quan đến kích thích nguyên tử hidro bằng cách va ch ạm thì làm thế nào?. - N ếu nguyên tử hiđrô ở trạng thái cơ bản va chạm với một electron có động năng W 0 , t rong quá trình tương tác giả sử nguyên tử đứng yên và chuyển lên trạng thái dừng E n thì động năng còn lại của electron sau va chạm là W = W 0 – (E n – E 1. - Ví dụ minh họa: Nguyên tử hiđrô ở trạng thái cơ bản va chạm với một electron có năng lượng 13,2 (eV). - Trong quá trình tương tác giả sử nguyên tử đứng yên và chuyển lên trạng thái kích thích thứ hai. - Tìm động năng còn lại của electron sau va chạm. - Biết các mức năng lượng của nguyên tử hiđrô ở trạng thái dừng được xác định bằng công thức: E n = -13,6/n 2 (eV) với n là số nguyên.. - Chú ý: Nếu dùng chùm electron mà mỗi electron có động năng W 0 để bắn phá khối Hidro đạng ở trạng thái cơ bản muốn nó chỉ chuyển lên E n mà không lên được E n+1 thì E n – E 1 ≤ W 0 <. - Ví dụ minh họa: Dùng chùm electron (mỗi electron có động năng W) bắn phá khối khí hiđrô ở trạng thái cơ bản thì êlectron trong các nguyên tử chỉ có thể chuyển ra quỹ đạo xa nhất là quỹ đạo N. - Biết các mức năng lượng của nguyên tử hiđrô ở trạng thái dừng được xác định bằng công thức: E n = -13,6/n 2 (eV) với n là số nguyên. - Tình huống 5: Khi gặp bài toán liên quan đến tần số lớn nhất và bước sóng nhỏ nhất trong chùm tia X thì làm thế nào?. - Khi electron vừa bứt ra khỏi bề mặt nó có động năng W 0 (rất nhỏ), sau đó nó được tăng tốc trong điện trường mạnh nên ngay trước khi đập vào anốt nó có động năng. - Thời gian tồn tại ở trạng thái kích thích rất ngắn (cỡ 10 -8 s) nguyên tử nhanh chóng. - chuyển về trạng thái có năng lượng thấp hơn và phát ra phôtôn của tia X có năng lượng hf hc. - nhất, electron của chùm electron truyền toàn bộ động năng cho 1 nguyên tử kim loại của đối catốt đang ở trạng thái cơ bản và nguyên tử kim loại chuyển lên trạng thái kích thích sau đó nguyên tử chuyển về trạng thái cơ bản để phát ra phô tôn ε max. - Tình hu ống 6: Khi gặp bài toán liên quan đến nhiệt lượng anốt nhận được thì làm thế nào?. - Tổng động năng đập vào anốt trong 1 s là W = nW e. - Những phôtôn có năng lượng trung bình ứng với bước sóng 10 –10 m. - Người ta gọi tỉ số giữa năng lượng bức xạ dưới dạng tia Rơn–ghen và năng lượng tiêu thụ của ống Rơn–ghen là hiệu suất của ống. - Năng lượng trung bình của mỗi phôtôn ε hc. - 40 mA và tốc độ của electron khi tới anot là v = 8.10 7 m/s. - Công suất trung bình của ống xấp xỉ bằng tổng động năng electron đập vào anốt trong 1 s:. - Từ công thức trên ta giải các bài toán xuôi – ngược như tìm t, Q 1. - Tình huống 7: Khi gặp bài toán liên quan đến hiện tượng phát quang thì làm thế nào?. - Tình huống 8: Khi gặp các bài toán liên quan đến ứng dụng của laser thì làm thế nào?