Hiện tượng quang điện là gì? L.T Hiện tượng quang điện trong và ngoài ☢

hiện tượng quang điện là gì? Hãy cùng theo chân chúng tôi để khám phá những kiến thức quan trọng liên quan đến hiện tượng này nhé!Trong chương trình học đại trà phổ thông chắc như đinh tất cả chúng ta đã được nghe đến hiện tượng quang điện. Đây là một hiện tượng vật lý quan trọng có tính ứng dụng cao trong đời sống văn minh. Những ý tưởng tương quan đến hiện tượng quang điện đã, đang và sẽ liên tục giữ một vai trò quan trọng, có tính xu thế so với những ngành vật lý học và những liên ngành khác. Vậy ? Hãy cùng theo chân chúng tôi để tò mò những kiến thức và kỹ năng quan trọng tương quan đến hiện tượng này nhé !

Hiện tượng quang điện là gì ?

Hiện tượng quang điện là một hiện tượng điện – lượng tử trong ngành vật lý học. Theo những nhà khoa học, đây là hiện tượng biểu trưng cho năng lực đổi khác của những dạng nguyên tử, đồng thời có sự tương quan mật thiết đến những hạt photon trong ánh sáng .

Hiểu một cách đơn giản thì đây là hiện tượng mà theo đó các điện tử dễ dàng thoát ra khỏi nguyên tử hoặc vật chất. Từ đó tiếp nhận nguồn năng lượng từ các photon ánh sáng. Lúc này các hạt nguyên tử chuyển sang trạng thái kích thích. Đồng thời làm giải phóng các hạt electron. Hiện tượng điện quang gắn liền với nhà khoa học Heinrich Rudolf Hertz. Ông chính là người tìm ra hiện tượng này. Do đó hiện tượng quang điện còn có tên gọi khác là hiện tượng Hertz.

Sự sinh ra của hiện tượng quang điện

Nhà khoa học Alexandre Edmond Becquerel là người tiên phong quan sát và phát hiện ra hiện tượng quang điện vào năm 1839. Thí nghiệm tiên phong cho thấy hiện tượng này xảy ra với một điện cực khi được nhúng trong hỗn hợp dung dịch có tính dẫn điện được chiếu sáng. Đến năm 1873 Willoughby Smith phát hiện ra trong những Selen có thể hiện đặc thù quang dẫn .
Cho đến năm 1887 chính Hertz là người quan sát và phát hiện một cách rõ ràng nhất hiện tượng quang điện sống sót so với sắt kẽm kim loại. Những nghiên cứu và điều tra sau này của Albert Einstein tương quan đến hiện tượng này có góp phần to lớn với nền khoa học quốc tế với định luật tương quan đến quy mô của hạt ánh sáng, những kim chỉ nan về ánh sáng .

Lý thuyết về hiện tượng quang điện

Các bức xạ nhiệt có tần số lớn hơn tần số ngưỡng được chiếu vào mặt phẳng tấm sắt kẽm kim loại bất kể sẽ làm sản sinh ra hiện tượng điện từ hấp thụ nguồn năng lượng từ photon trong ánh sáng. Đây chính là link sinh ra dòng điện, người ta gọi đó là những dòng quang điện. Lúc này những điện tử trọn vẹn bị bật ra khỏi mặt phẳng của tấm sắt kẽm kim loại dẫn đến một hiện tượng mà người ta gọi là hiện tượng quang điện ngoài .
Đối với những dạng vật chất khác khi tiếp đón nguồn ánh sáng với tần số vượt ngưỡng, những điện từ không bị bật ra khỏi mặt phẳng. Chúng thoát khỏi mối link ngặt nghèo với những hạt nguyên tử để biến hóa thành những điện tử tự do. Điện tử tự do liên tục hoạt động trong những khối vật dẫn / vật chất. Đây chính là hiện tượng quang điện trong thường được nhắc đến trong nghành nghề dịch vụ vật lý .

Các định luật về hiện tượng quang điện

Trong quy trình điều tra và nghiên cứu về hiện tượng quang điện, những nhà khoa học đã phát hiện ra những định luật tương quan đến hiện tượng này trong sự quản lý và vận hành của vật chất. Để hiểu rõ về hiện tượng quang điện, hãy cùng theo dõi 3 định luật về quang điện ngay sau đây. Hãy cùng theo dõi nhé !

Định luật thứ nhất ( Định luật số lượng giới hạn điện quang )

Các nhà khoa học đã chỉ ra rằng không phải mọi sắt kẽm kim loại tiếp xúc với ánh sáng cũng cho ra tác dụng về sự Open của hiện tượng điện quang. Điều này chỉ xảy ra khi và chỉ khi thỏa mãn nhu cầu một số ít điều kiện kèm theo. Theo đó, bước sóng λ của ánh sáng phải ngắn hơn hoặc bằng số lượng giới hạn quang điện của sắt kẽm kim loại. Đó là điều kiện kèm theo tiên quyết làm phát sinh hiện tượng quang điện ngoài .
Chúng ta có bảng số lượng giới hạn quang điện của một số ít sắt kẽm kim loại như sau :

Hiện nay định luật số lượng giới hạn điện quang xảy ra một số ít xích míc so với đặc thù của sóng điện từ. Điều này được chứng tỏ trong những thí nghiệm sử dụng nguồn phát từ đèn thủy ngân. Các thí nghiệm cho thấy khi sử dụng loại đèn này đến mọi sắt kẽm kim loại đều dẫn đến hiện tượng bật những electron. Điều này cho thấy dù ở bước sóng nào thì hiện tượng điện quang ngoài vẫn hoàn toàn có thể xảy ra. Những xích míc này cho thấy những nhà khoa học cần có những kim chỉ nan mới để lý giải hiện tượng điện quang .

Định luật thứ hai ( Định luật về cường độ dòng quang điện bão hòa )

Định luật thứ hai về cường độ dòng điện quang bão hòa cho thấy với mỗi ánh sáng có bước sóng thích hợp ( λ ≤ λ0 ) cho tác dụng cường độ dòng quang điện có tỉ lệ thuận với cường độ của chùm ánh sáng được kích thích .

Định luật thứ ba ( Định luật về động năng cực lớn của quang electron )

Định luật thứ ba về động năng cực lớn của quang electron được bộc lộ như sau. Động năng cực lớn bắt đầu của quang electron không phụ thuộc vào vào cường độ của chùm ánh sáng sau quy trình kích thích. Điều đó chỉ phụ thuộc vào vào đặc thù của loại sắt kẽm kim loại được sử dụng và bước sóng của ánh sáng sau kích thích .

Hiện tượng quang điện thuyết lượng tử ánh sáng

Thuyết lượng tử ánh sáng của Albert Einstein được thiết kế xây dựng, nghiên cứu và điều tra và tổng hợp dựa trên những triết lý về ánh sáng. Trong đó điển hình nổi bật nhất là triết lý về lượng tử nguồn năng lượng của Planck. Thuyết lượng tử nguồn năng lượng lý giải về cách xác lập nguồn năng lượng của một nguyên tử và phân tử được hấp thụ hoặc phản xạ trải qua biểu thức :

ε = h.f

Trong đó :

ε là lượng tử năng lượng (J)

h là hằng số Planck

f là tần số ánh sáng (Hz)

Lý thuyết lượng tử ánh sáng

Thuyết lượng tử ánh sáng lý giải về hiện tượng quang điện được sinh ra trên những giả thuyết của Planck. Nội dung của thuyết lượng tử ánh sáng hay thuyết photon như sau :
Theo những điều tra và nghiên cứu và thực nghiệm của Einstein, ánh sáng được tạo nên từ những hạt photon. Đó là những hạt có đặc thù hoạt động liên tục và không hề đứng yên .
Đối với những dòng ánh sáng đơn sắc xác lập bằng tần số f. Các photo được cho là giống nhau và có nguồn năng lượng bằng h. f ( lượng tử nguồn năng lượng ) .
Trong thiên nhiên và môi trường chân không, những hạt photon vận động và di chuyển với vận tốc đạt 3.108 ( m / s ) chạy dọc theo những tia sáng .
Mỗi loại nguyên tử ở một trong hai trạng thái là phân tử hấp thụ hoặc phản xạ ánh sáng. Điều đó cũng có nghĩa chúng hấp thụ hoặc phản xạ ánh sáng .

Giải thích thuyết lượng tử ánh sáng

Thuyết lượng tử ánh sáng của Einstein lý giải ánh sáng của đèn hồng ngoại khi phát sáng hay phát xạ sẽ tạo ra những hạt photon mang nguồn năng lượng được tính bằng công thức ε = h. f. Tấm sắt kẽm kim loại tiếp đón ánh sáng sẽ hấp thụ nguồn năng lượng từ photon sau đó truyền đến những hạt electron trên mặt phẳng sắt kẽm kim loại .
Năng lượng electron khi được đảm nhiệm có khuynh hướng chia thành 2 phần. Trong đó :

• Phần năng lượng thứ nhất hay còn được gọi là công thoát (công A) được cung cấp để các electron di chuyển tự do ra ngoài bề mặt kim loại.
• Phần năng lượng thứ hai cho phép nguồn động năng ban đầu đủ lớn để các hạt electron có thể thoát khỏi bề mặt tấm kim loại.

Lý thuyết lượng tử ánh sáng của Einstein có công thức như sau :

h.f = h.c/λ

Einstein lý giải : Để hiện tượng điện quang xảy ra tức là những electron có năng lực bật ra khỏi mặt phẳng sắt kẽm kim loại. Điều đó đồng nghĩa tương quan với việc phải phân phối cho nó nguồn nguồn năng lượng ( công ) đủ lớn để phá vỡ những link. Đó cũng chính là công thoát .
Hiện tượng quang dẫn xảy ra trong trường hợp :

h.f ≥ A ⇒ h.c/λ  ≥ A ⇒ λ ≤ h.c/A

Nếu đặt λ0 = h.c/A

Chúng ta sẽ có được Tóm lại : λ ≤ λ0 ( Trong đó λ0 chính là số lượng giới hạn của điện quang sắt kẽm kim loại được tính đến )
Trên đây là bài viết của chúng tôi về triết lý hiện tượng quang điện. Cảm ơn những bạn đã theo dõi ! Chúc những bạn một ngày tốt đẹp !

Source: https://sangtaotrongtamtay.vn
Category: Khoa học