dùng thuyết lượng tử ánh sáng không giải thích được

Câu hỏi: Không thể giải thích lý thuyết lượng tử của ánh sáng

A. Nguyên tắc hoạt động của tế bào quang điện.

Bạn đang xem: dùng thuyết lượng tử ánh sáng không giải thích được

B. hiện tượng quang điện ngoài.

C. hiện tượng giao thoa ánh sáng.

D. hiện tượng quang phát quang.

Câu trả lời:

Câu trả lời đúng: C – giao thoa ánh sáng.

Giải thích:

Dùng thuyết lượng tử ánh sáng không giải thích được hiện tượng giao thoa ánh sáng

Ánh sáng được tạo thành từ các hạt gọi là photon

– Với mỗi ánh sáng đơn sắc tần số f, các phôtôn đều giống nhau, đều có năng lượng bằng hf

– Trong chân không, phôtôn bay với tốc độ c = 3.108m / s dọc theo tia sáng.

– Mỗi khi một nguyên tử hoặc phân tử phát xạ hoặc hấp thụ ánh sáng, nó sẽ phát xạ hoặc hấp thụ một phôtôn

Kiến thức sâu rộng:

1. Hiện tượng quang điện

Thí nghiệm của Hertz về hiệu ứng quang điện:

– Đặt một tấm kẽm tích điện âm lên trên một điện cực (tấm kẽm nối với điện cực của điện cực) thì thấy hai lá kim loại của điện cực lan ra.

– Chiếu một chùm ánh sáng hồ quang vào tấm kẽm, người ta thấy hai lá kim loại của điện cực bị gấp khúc, chứng tỏ tấm kẽm đã mất điện tích âm tức là êlectron đã bị bật ra khỏi tấm kẽm.

Hiện tượng trên không xảy ra nếu

– Ban đầu ta tích điện dương cho tấm kẽm

– Che chắn chùm ánh sáng hồ quang bằng một tấm thủy tinh.

Lý do mà hiện tượng không xảy ra là

– Nếu tích điện dương ban đầu (đủ lớn) cho tấm kẽm thì tấm kẽm đang thiếu êlectron. Khi chiếu một ánh sáng hồ quang vào tấm kẽm, cũng có các êlectron bị đẩy ra nhưng sẽ bị hút ngay vào tấm kẽm (Theo định luật Coulomb: “Hai điện tích trái dấu thì hút nhau”). Do đó điện tích của tấm kẽm không đổi. Hai lá kim loại của điện cực tiếp tục mở ra.

– Tia tử ngoại trong chùm tia hồ quang bị thủy tinh hấp thụ mạnh nên chùm sáng tới tấm kẽm chỉ là bức xạ đơn sắc có bước sóng dài (tia tử ngoại có bước sóng dài, ánh sáng nhìn thấy, tia hồng ngoại). ngoại quốc). Điều này giúp khẳng định rằng hiện tượng êlectron bị bật ra khỏi tấm kẽm chỉ xảy ra với bức xạ tử ngoại có bước sóng ngắn.

Từ thí nghiệm trên, chúng ta có thể rút ra các kết luận sau:

– Hiện tượng ánh sáng làm bật êlectron ra khỏi bề mặt kim loại gọi là hiện tượng quang điện (ngoài).

Hiệu ứng quang điện chỉ xảy ra với một số bức xạ đơn sắc nhất định.

một. Định nghĩa:

Hiện tượng ánh sáng bật ra các êlectron ra khỏi bề mặt kim loại được gọi là hiện tượng quang điện (ngoài).

b. Định luật giới hạn quang điện (Định luật đầu tiên về hiệu ứng quang điện)

– Ánh sáng kích thích chỉ có thể đẩy êlectron ra khỏi kim loại khi bước sóng của nó ngắn hơn hoặc bằng giới hạn quang điện của kim loại.

λ ≤ λ₀

+: bước sóng của ánh sáng kích thích

+₀ : giới hạn quang điện

Giới hạn quang điện phụ thuộc vào bản chất của kim loại

2. Thuyết lượng tử về ánh sáng

một. Lượng tử năng lượng của Plank

– Là lượng năng lượng mà nguyên tử, phân tử hấp thụ hoặc phát ra được xác định bằng biểu thức:

= hf

Trong đó:

ε: lượng tử năng lượng (J)

h = 6,625.10^-34Js: Hằng số ván

f: tần số ánh sáng (Hz)

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

– Mặc dù mỗi lượng tử ánh sáng Ԑ = hf có 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.

b. Thuyết lượng tử ánh sáng

– Ánh sáng được tạo thành từ các hạt gọi là phôtôn

– Với mỗi ánh sáng đơn sắc tần số f, các phôtôn đều giống nhau, đều có năng lượng bằng hf

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

– Mỗi khi một nguyên tử hoặc phân tử phát xạ hoặc hấp thụ ánh sáng, nó sẽ phát xạ hoặc hấp thụ một phôtôn

c. Công thức của Einstein

3. Lưỡng tính sóng-hạt của ánh sáng

Ánh sáng có cả tính chất sóng (giao thoa, nhiễu xạ) và tính chất hạt, hai tính chất này cùng tồn tại. Nói cách khác: Ánh sáng có lưỡng tính sóng-hạt

Đăng bởi: Trường ĐH KD & CN Hà Nội

Chuyên mục: Lớp 12, Vật lý 12