Dùng thuyết lượng tử ánh sáng không giải thích được

Câu hỏi: Dùng thuyết lượng tử ánh sáng không giải thích được

A. nguyên tắc hoạt động giải trí của pin quang điện .
B. hiện tượng kỳ lạ quang điện ngoài .

C. hiện tượng giao thoa ánh sáng.

D. hiện tượng kỳ lạ quang – phát quang .

Lời giải:

Đáp án đúng: C – hiện tượng giao thoa ánh sáng.

Giải thích:

Dùng thuyết lượng tử ánh sáng không giải thích được hiện tượng kỳ lạ giao thoa ánh sáng
Ánh sáng được tạo thành bởi những hạt gọi là photon
– Với mỗi ánh sáng đơn sắc có tần số f, những photon đều giống nhau, mỗi photon mang nguồn năng lượng bằng hf
– Trong chân không, photon bay với vận tốc c = 3.108 m / s dọc theo những tia sáng .
– Mỗi lần một nguyên tử hay phân tử phát xạ hoặc hấp thụ ánh sáng thì chúng phát ra hay hấp thụ một photon

1. Thuyết lượng tử ánh sáng

a. Lượng tử năng lượng của Plăng

– Là lượng nguồn năng lượng một nguyên tử hay phân tử hấp thụ hay phát xạ được xác lập bằng biểu thức :
Ԑ = h. f
Trong đó :
ε : lượng tử nguồn năng lượng ( J )
h = 6,625. 10-34 J.s : hằng số Plăng
f : tần số của ánh sáng ( Hz )
– Khi ánh sáng truyền đi, những lượng tử ánh sáng Ԑ = h. f không bị đổi khác và không phụ thuộc vào vào khoảng cách tới nguồn sáng .
– Tuy mỗi lượng tử ánh sáng Ԑ = h. f mang nguồn năng lượng rất nhỏ nhưng trong chùm sáng lại có 1 số ít rất lớn lượng tử ánh sáng, vì vậy ta có cảm xúc chùm sáng là liên tục

b. Thuyết lượng tử ánh sáng 

– Ánh sáng được tạo thành bởi những hạt gọi là photon
– Với mỗi ánh sáng đơn sắc có tần số f, những photon đều giống nhau, mỗi photon mang nguồn năng lượng bằng hf
– Trong chân không, photon bay với vận tốc c = 3.10 m / s dọc theo những tia sáng .

– Mỗi lần một nguyên tử hay phân tử phát xạ hoặc hấp thụ ánh sáng thì chúng phát ra hay hấp thụ một photon

c. Công thức Anhxtanh

2. Hiện tượng quang điện

Thí nghiệm Hertz về hiện tượng quang điện:

– Đặt một tấm kẽm đã được tích điện âm lên trên một điện nghiệm ( tấm kẽm nối với điện cực của điện nghiệm ) thì thấy hai lá sắt kẽm kim loại của điện nghiệm xòe ra .
– Chiếu một chùm ánh sáng hồ quang vào tấm kẽm thì thấy hai lá sắt kẽm kim loại của điện nghiệm cụp lại chứng tỏ tấm kẽm bị mất điện tích âm nghĩa là êlectrôn đã bị bật ra khỏi tấm kẽm .

Hiện tượng trên không xảy ra nếu

– Ban đầu ta tích điện dương cho tấm kẽm
– Chắn chùm ánh sáng hồ quang bằng một tấm thủy tinh .

Lý do mà hiện tượng không xảy ra là

– Nếu bắt đầu tích điện dương ( đủ lớn ) cho tấm kẽm thì tấm kẽm này đang thiếu electrôn. Khi chiếu chùm ánh sáng hồ quang vào tấm kẽm thì cũng có electrôn bị bật ra nhưng sẽ ngay lập tức bị tấm kẽm hút trở lại ( Theo định luật Coulomb : “ Hai điện tích trái dấu hút nhau ” ). Do đó điện tích của tấm kẽm không đổi. Hai lá sắt kẽm kim loại của điện nghiệm vẫn liên tục xòe ra .
– Tia tử ngoại trong chùm hồ quang bị thủy tinh hấp thụ mạnh nên chùm ánh sáng đến được tấm kẽm chỉ là những bức xạ đơn sắc có bước sóng dài ( những tia tử ngoại có bước sóng dài, ánh sáng thấy được, tia hồng ngoại ). Điều này giúp khẳng định chắc chắn rằng hiện tượng kỳ lạ electrôn bị bật ra khỏi tấm kẽm chỉ xảy ra với những bức xạ tử ngoại có bước sóng ngắn mà thôi .
– Từ thí nghiệm trên ta hoàn toàn có thể rút ra Kết luận sau :
– Hiện tượng ánh sáng làm bật những electrôn ra khỏi mặt phẳng sắt kẽm kim loại gọi là hiện tượng kỳ lạ quang điện ( ngoài ) .
– Hiện tượng quang điện chỉ xảy ra với 1 số ít bức xạ đơn sắc nào đó .

a. Định nghĩa:

– Hiện tượng ánh sáng làm bật những electron ra khỏi mặt sắt kẽm kim loại gọi là hiện tượng kỳ lạ quang điện ( ngoài )

b. Định luật về giới hạn quang điện (Định luật quang điện thứ nhất)

– Ánh sáng kích thích chỉ hoàn toàn có thể làm bật electron ra khỏi một sắt kẽm kim loại khi bước sóng của nó ngắn hơn hoặc bằng số lượng giới hạn quang điện của sắt kẽm kim loại đó .
λ ≤ λ0
+ λ : bước sóng của ánh sáng kích thích

+ λ0 : giới hạn quang điện

Giới hạn quang điện phụ thuộc vào vào thực chất của sắt kẽm kim loại

3. Lưỡng tính sóng – hạt của ánh sáng

Ánh sáng vừa có đặc thù sóng ( giao thoa, nhiễu xạ ) vừa mang đặc thù hạt, hai đặc thù này cùng sống sót song song. Nói cách khác : Ánh sáng có đặc thù lưỡng tính sóng – hạt

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