CHƯƠNG VII : LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
CHỦ ĐỀ 1 : Hiện tượng quang điện - Thuyết lượng tử ánh sáng .

A. HỆ THỐNG KIẾN THỨC
I. HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN NGOÀI . CÁC ĐỊNH LUẬT QUANG ĐIỆN
1. Hiện tượng quang điện :
Khi chiếu một chùm tia sáng thích hợp vào bề mặt tấm kim loại thì nó làm cho các electron bứt ra khỏi bề mặt kim loại gọi là hiện tượng quang điện(hay còn gọi là hiện tượng quang điện ngoài) , electron thoát ra khỏi bề mặt kim loại gọi là electron quang điện .
2. Các định luật quang điện :
( Định luật 1 : Hiện tượng quang điện chỉ xảy ra khi ánh sáng kích thích chiếu vào kim loại có nhỏ hơn hoặc bằng (o . (o gọi là giới hạn quang điện của kim loại đó :

( Định luật 2 : Đối với mỗi ánh sáng thích hợp (
) cường độ dòng quang điện bảo hòa tỉ lệ thuận với cường độ chùm ánh sáng kích thích .
( Định luật 3 : Động năng ban đầu cực đại của quang electron quang điện không phụ thuộc vào cường độ của chùm sáng kích thích , mà chỉ phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng kích thích và bản chất của kim loại.
II. THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG . LƯỠNG TÍNH SÓNG - HẠT CỦA ÁNH SÁNG
1. Thuyết lượng tử ánh sáng . Photon
( Chùm ánh sáng là một chùm hạt, mỗi hạt là một photon . Mỗi photon có năng lượng xác định
(f là tần số của sóng ánh sáng đơn sắc tương ứng,
gọi là hằng số plank).
chỉ phụ thuộc vào tần số của ánh sáng, mà không phụ thuộc khoảng cách từ nó tới nguổn . Cường độ của chùm sáng tỉ lệ với số photon do nguồn phát ra trong 1 giây .
( Phân tử, nguyên tử, electron ...phát ra hay hấp thụ ánh áng , cũng có nghĩa là chúng phát ra hay hấp thụ photon.
( Trong chân không các photon bay dọc theo tia sáng với tốc độ
.

( Mô tả hiện tượng quang điện ngoài . ( mô tả hiện tượng quang điện trong.

Ánh sáng thích hợp(
) Ánh sáng thích hợp(
)
e( bị bật ra





2. Một số công thức đối với hiện tượng quang điện ngoài 
2.1 Năng lượng của một photon (lượng tử năng lượng) :

2.1 Giới hạn quang điện :

2.3 Cường độ dòng quang điện bảo hòa:

Trong đó : ne là số eléctron bứt ra khỏi K trong thời gian 1s ;

là điện tích nguyên tố.
2.4 Động năng ban đầu cực đại :

2.5 Công thức Anhxtanh :
hay


2.6 Hiệu điện thế hãm Uh - Điều kiện để cường độ dòng quang điện triệt tiêu (I = 0)
( Khi
  thì không có dòng quang điện (I = 0)
( Khi
 thì
.
Trường hợp chiếu bức xạ có bước sóng
vào quả h.f
cầu kim lọai cô lập , các êléctrôn quang điện được bứt ra
khỏi quả cầu , điện tíct dương của quả cầu tăng dần nên + +
điện thế V của quả cầu tăng dần . Điện thế V = Vmax khi các + + e -
êléctrôn quang điện bứt ra khỏi quả cầu đều bị lực điện trường +

hút trở lại quả cầu . Lúc này Vmax có vai trò như hiệu điện thế hãm, + + + +
do đó ta có biểu thức :

2.7 Công suất phát xạ (hay công suất chiếu sáng):
.
Với nf là số phôtôn do nguồn phát ra trong 1s .
2.8 Hiệu suất lượng tử(%) :

Trong đó : ne là số eléctron thoát ra trong thời gian 1s ;

là số photon chiếu tới trong thời gian 1s ;
Định lí về động năng trong hiện tượng quang điện - Động năng cực đại của quang electron khi đập vào anot (J) :
( Định l‎í về động năng :
.
Động năng cực đại :


Trong đó:
là công của lực điện trường làm dịch chuyển electron từ catot về anot.
( Chú ý : Đơn vị năng lượng thường dùng là êléctron-vôn(eV) và Mega electron –vôn(MeV) :

và

B. MỘT SỐ VÍ DỤ ĐIỂN HÌNH
Ví dụ 1: Tính năng lượng của photon ứng với các bước sóng :
;
.
Hướng dẫn : - Đổi đơn vị các bước sóng :
;

- Thay các số liệu vào công thức :
, sử dụng máy tính để tìm đáp số .
Ví dụ 2: Giới hạn