Là một chủ đề quan trọng trong chương trình học vật lý THPT, thuyết lượng tử ánh sáng giải thích được nhiều hiện tượng và có nhiều ứng dụng trong sản xuất và đời sống. Xung quanh chủ đề này có rất nhiều bài tập yêu cầu học sinh phải nắm vững lý thuyết, công thức thì mới có thể giải nhanh và chính xác. Dưới đây là tổng hợp lý thuyết, công thức và một số bài tập thường gặp về thuyết lượng tử ánh sáng mà bangtuanhoan.edu.vn muốn chia sẻ đến các bạn.
Hiện tượng quang điện
Thí nghiệm của Hec về hiệu ứng quang điện
- Tiến hành gắn một tấm kẽm tích điện âm vào thanh của một điện kế. Sau đó chiếu một nguồn sáng do hồ quang phát ra vào tấm kim loại kẽm, ta thấy góc lệch của kim điện kế giảm đi.
- Thay tấm kẽm bằng một kim loại khác ta cũng thấy hiện tượng tương tự.
Điều này cho thấy ánh sáng của hồ quang đã đánh bật các electron ra khỏi bề mặt kim loại.
Hiệu ứng quang điện là gì?
Hiện tượng êlectron bật ra khỏi thanh kim loại gọi là hiệu ứng quang điện ngoài
Các định luật quang điện
- Đối với mỗi kim loại, ánh sáng kích thích phải có bước sóng ngắn hơn hoặc bằng giới hạn quang điện thì mới gây ra hiệu ứng quang điện.
- Định luật giới hạn quang điện có thể được giải thích bằng hiện tượng lượng tử ánh sáng và ngược lại.
Phỏng đoán Plank về lượng tử ánh sáng
Một nguyên tử hoặc phân tử không hấp thụ năng lượng liên tục và hấp thụ hoàn toàn năng lượng được xác định theo công thức:
Trong đó:
- h là hằng số Plank,
- c là tốc độ ánh sáng trong chân không
- f là tần số của ánh sáng, bức xạ
- λ là bước sóng của ánh sáng, bức xạ
Lý thuyết và bài tập Con lắc lò xo 12 đầy đủ và chi tiết
Chú ý: Năng lượng mà nguyên tử hấp thụ phải bằng một số nguyên lần lượng tử năng lượng.
Lý thuyết lượng tử của Einstein
Thuyết lượng tử ánh sáng của Einstein bao gồm các nội dung sau:
- Ánh sáng được tạo thành từ các hạt gọi là phôtôn, mỗi ánh sáng đơn sắc có tần số f, các phôtôn đều như nhau và mỗi phôtôn mang một năng lượng bằng
- Các photon luôn chuyển động và trong chân không, chúng di chuyển với tốc độ dọc theo các tia sáng.
- Khi ánh sáng truyền đi, lượng tử ánh sáng không thay đổi và không phụ thuộc vào khoảng cách truyền đi từ nguồn sáng.
- Mỗi khi một nguyên tử hoặc phân tử hấp thụ hoặc phát ra ánh sáng, chúng sẽ hấp thụ hoặc phát ra một photon.
Lưỡng tính sóng-hạt của ánh sáng
Các hiện tượng của ánh sáng như khúc xạ, phản xạ, giao thoa ánh sáng, hiện tượng quang điện chứng tỏ ánh sáng vừa có tính chất sóng vừa có tính chất hạt, ta nói ánh sáng có tính chất lưỡng tính sóng – hạt.
Ngoài ra, ánh sáng còn có bản chất là điện từ
Nguyên lý phát ra tia X
Như chúng ta có thể thấy trong hình:
\begin{aligned}
&\small\text{Khi tốt nóng K, electron sẽ bật ra với năng lượng ban đầu là: }W_{đo}
\\
&\small\text{Sau đó, các hạt electron này sẽ chuyển động dưới tác dụng của điện trường giữa 2 cực }U_{AK}:\\
& W_{đA} - W_{đK} = U_{AK}.e\\
\end{aligned}
Chúng di chuyển về phía cực A, nút chạm vào cực dương và động năng của electron lúc này được chuyển thành nhiệt và đồng thời giải phóng electron:
W_{đA} = Q + ε
Bước sóng ngắn nhất của tia X được xác định theo công thức:
Tia laze
Đặc điểm của laser
Chùm tia laze là một nguồn sáng song song, mạch lạc và có tính định hướng cao. Tia laser có độ đơn sắc cao và rất mạnh.
Dòng điện xoay chiều là gì? Cách tạo ra điện thay thế
Ứng dụng của laser
- Dùng làm dao mổ trong y tế, chữa một số bệnh ngoài da nhờ tác dụng thanh nhiệt
- Được sử dụng trong thông tin liên lạc vô tuyến như cáp quang, dẫn đường bằng sóng vô tuyến, liên lạc trên tàu vũ trụ, …
- Dùng trong đĩa CD, đầu đĩa, ..
- Dùng làm công cụ khoan, cắt, … chính xác trong sản xuất và công nghiệp
Nguyên lý tạo ra tia laser
- Theo hiện tượng phát xạ cảm ứng, khi một phôtôn đi qua nguyên tử bị kích thích thì nguyên tử đó sẽ phát ra phôtôn truyền cùng phương, cùng pha và có cùng năng lượng với phôtôn đó.
- Điều kiện: Cần có một môi trường hoạt động, một môi trường mà các nguyên tử ở trạng thái kích thích có mật độ lớn hơn các nguyên tử ở trạng thái cơ bản.
Trong 3 tháng hè sắp tới, để không quên những gì đã học trên lớp, các em cần lập thời gian biểu học tập hợp lý, đồng thời tìm đến các trung tâm học hè uy tín để ôn tập và nâng cao kiến thức. với những người thầy giỏi.
bangtuanhoan.edu.vn là nền tảng học Toán – Lý – Hóa – Văn – Anh – Sinh trực tuyến uy tín và chất lượng hàng đầu Việt Nam dành cho học sinh từ lớp 8 đến lớp 12. Với nội dung học bám sát chương trình. Chương trình bangtuanhoan.edu.vn của Bộ Giáo dục và Đào tạo sẽ giúp học sinh lấy lại nền tảng, bứt phá về điểm số và nâng cao thành tích học tập.
Tại bangtuanhoan.edu.vn, học sinh sẽ được giảng dạy bởi các giáo viên nằm trong TOP 1% giáo viên dạy giỏi toàn quốc. Các giáo viên đều có trình độ Thạc sĩ trở lên với hơn 10 năm kinh nghiệm giảng dạy và có nhiều thành tích xuất sắc trong sự nghiệp giáo dục. Với phương pháp giảng dạy sáng tạo, dễ tiếp cận, giáo viên sẽ giúp học sinh tiếp thu kiến thức nhanh chóng và dễ dàng.
Quá trình tương đương là gì – Luật Charles
bangtuanhoan.edu.vn còn có đội ngũ chuyên gia cố vấn học tập luôn theo sát quá trình học tập của học viên, hỗ trợ giải đáp mọi thắc mắc trong quá trình học và cá nhân hóa lộ trình học tập của học viên.
Khi trở thành học sinh tại bangtuanhoan.edu.vn, các em còn nhận được những cuốn vở Toán – Lý – Hóa “siêu hay” tổng hợp tất cả các công thức và nội dung môn học được biên soạn chi tiết, cẩn thận và chu đáo giúp các em học sinh hiểu biết nhiều hơn về tương lai. Học sinh học và ghi nhớ kiến thức dễ dàng hơn.
bangtuanhoan.edu.vn cam kết tăng 8+ hoặc ít nhất 3 điểm cho học sinh. Nếu bạn không đạt số điểm như cam kết, bangtuanhoan.edu.vn sẽ hoàn trả 100% học phí cho bạn. Hãy nhanh tay đăng ký ngay khóa học hè online lớp 8 – 12 niên khóa 2022 – 2023 tại bangtuanhoan.edu.vn ngay hôm nay để được hưởng mức học phí siêu ưu đãi lên đến 39%, giảm từ 699K chỉ còn 399K.
Trên đây là lý thuyết và công thức giải bài tập liên quan đến thuyết lượng tử ánh sáng mà bangtuanhoan.edu.vn đã tổng hợp cho các bạn. Hãy lưu lại ngay để chuẩn bị cho những kỳ thi quan trọng sắp tới, và đừng quên đăng ký khóa học livestream trực tuyến cùng bangtuanhoan.edu.vn để củng cố kiến thức hiệu quả và tự tin hơn khi giải các bài toán Vật lý và nhiều môn học khác. Đến với bangtuanhoan.edu.vn, chúng tôi đảm bảo rằng bạn sẽ có những giờ học bổ ích và thú vị.
Nhớ để nguồn: Thuyết Lượng Tử Ánh Sáng: Lý Thuyết, Công Thức, Bài Tập SGK