Việc áp dụng thuyết lượng tử để giải thích các định luật quang điện đã mang lại giải Nobel

Giải Chuyên đề Vật Lí 12 Bài 9: Hiệu ứng quang điện và năng lượng của photon - Kết nối tri thức

Khởi động trang 48 Chuyên đề Vật Lí 12: Việc áp dụng thuyết lượng tử để giải thích các định luật quang điện đã mang lại giải Nobel cho Einstein năm 1921. Vậy hiệu ứng quang điện là gì và các định luật đó được Einstein giải thích như thế nào?

Lời giải:

Theo Einstein, hiệu ứng quang điện xảy ra khi một electron dẫn trong kim loại hấp thụ một photon của bức xạ điện từ kích thích và nhận toàn bộ năng lượng của photon này.

Giải thích các định luật quang điện:

- Định luật 1: Định luật về giới hạn quang điện

Bên trong kim loại có các electron chuyển động tự do, gọi là các electron dẫn. Để thoát ra khỏi bề mặt một tấm kim loại, các electron dẫn cần được cung cấp một năng lượng đủ lớn, gọi là công thoát, để thắng được lực liên kết trong mạng tinh thể. 

- Định luật 2: Định luật về cường độ dòng điện bão hòa

Khi xảy ra hiệu ứng quang điện, số quang electron bật khỏi cathode trong một đơn vị thời gian tỉ lệ thuận với số photon đập vào cathode trong một đơn vị thời gian, tức là tỉ lệ thuận với cường độ bức xạ điện từ kích thích. Vì vậy, khi cường độ của dòng quang điện đạt giá trị bão hòa (tức là khi toàn bộ quang electron bật ra khỏi cathode trong một đơn vị thời gian đều về được anode), giá trị bão hòa này tỉ lệ thuận với cường độ của bức xạ điện từ kích thích.

- Định luật 3: Định luật về động năng ban đầu cực đại của quang electron

Động năng ban đầu cực đại của electron chỉ phụ thuộc vào l của bức xạ điện từ kích thích và công thoát A, tức là bản chất của kim loại.

Lời giải Chuyên đề Vật Lí 12 Bài 9: Hiệu ứng quang điện và năng lượng của photon hay, chi tiết khác:

• Câu hỏi trang 48 Chuyên đề Vật Lí 12: Góc lệch của kim tĩnh điện kế giảm cho biết điện tích âm của tấm kẽm trong Hình 9.1 ....

• Câu hỏi 1 trang 50 Chuyên đề Vật Lí 12: Chỉ ra điểm khác biệt giữa thuyết lượng tử ánh sáng của Einstein và mô hình sóng ánh sáng ....

• Câu hỏi 2 trang 50 Chuyên đề Vật Lí 12: Hãy ước lượng năng lượng của các photon tương ứng với các bức xạ điện từ cơ bản trong thang ....

• Câu hỏi 1 trang 51 Chuyên đề Vật Lí 12: Hãy giải thích tại sao khi sử dụng các loại kính hấp thụ tia tử ngoại trước khi các bức xạ ....

• Câu hỏi 2 trang 51 Chuyên đề Vật Lí 12: Khi sử dụng bức xạ tử ngoại có bước sóng 320 nm chiếu vào tấm kẽm ở thí nghiệm trong Hình 9.1 ....

• Câu hỏi trang 51 Chuyên đề Vật Lí 12: Giới hạn quang điện của đồng (Cu) và của kẽm (Zn) lần lượt là ....

• Câu hỏi trang 52 Chuyên đề Vật Lí 12: Tế bào quang điện chân không có cathode được phủ chất nhạy quang Sb-Ce trong một bộ thí nghiệm ....

• Hoạt động trang 53 Chuyên đề Vật Lí 12: Thiết kế phương án: Hãy quan sát sơ đồ mạch điện trong Hình 9.7 được dùng để khảo sát cường độ ....

Xem thêm lời giải bài tập Chuyên đề học tập Vật Lí 12 Kết nối tri thức hay, chi tiết khác:

• Chuyên đề Vật Lí 12 Bài 7: Siêu âm

• Chuyên đề Vật Lí 12 Bài 8: Chụp cộng hưởng từ

• Chuyên đề Vật Lí 12 Bài 10: Lưỡng tính sóng hạt

• Chuyên đề Vật Lí 12 Bài 11: Quang phổ vạch của nguyên tử

• Chuyên đề Vật Lí 12 Bài 12: Vùng năng lượng của tinh thể chất rắn

Xem thêm các tài liệu học tốt lớp 12 hay khác:

• Giải Chuyên đề Vật Lí 12 Kết nối tri thức
• Giải Chuyên đề Vật Lí 12 Chân trời sáng tạo
• Giải Chuyên đề Vật Lí 12 Cánh diều
• Giải lớp 12 Kết nối tri thức (các môn học)
• Giải lớp 12 Chân trời sáng tạo (các môn học)
• Giải lớp 12 Cánh diều (các môn học)

---