Giáo Dục

Theo thuyết lượng tử ánh sáng thì năng lượng của

Câu hỏi: Theo thuyết lượng tử ánh sáng, năng lượng của

A. Một phôtôn bằng năng lượng nghỉ của êlectron.

B. Một phôtôn phụ thuộc vào khoảng cách từ phôtôn đến nguồn của nó.

C. Các phôtôn trong chùm sáng đơn sắc bằng nhau.

D. Một phôtôn tỉ lệ với bước sóng ánh sáng ứng với phôtôn đó.

Câu trả lời

Đáp án: C. Các phôtôn trong chùm sáng đơn sắc bằng nhau.


Giải thích:

Các chùm sáng đơn sắc có cùng tần số nên có năng lượng bằng:

+ Năng lượng nghỉ của e là hằng số, còn năng lượng của các phôtôn có bước sóng và tần số khác nhau thì khác nhau → A sai

+ Năng lượng của phôtôn không phụ thuộc vào khoảng cách từ nó đến nguồn, sự truyền năng lượng của phôtôn là không đổi → B sai

+ Năng lượng của phôtôn tỉ lệ nghịch với bước sóng của nó → D sai

Theo thuyết lượng tử của ánh sáng, năng lượng của (hình 2)

Kiến thức sâu rộng:

I. Thuyết lượng tử về ánh sáng

1. Lượng tử năng lượng tấm ván:

Các nguyên tử hoặc phân tử hấp thụ hoặc bức xạ ánh sáng một cách không liên tục, nhưng ở các phần rời rạc, rời rạc. Mỗi phần này mang một năng lượng hoàn toàn xác định, gọi là lượng tử ánh sáng, có độ lớn ε = hf. Trong đó f là tần số của ánh sáng, và h = 6,625.10-34Js được gọi là hằng số Plăng.

Chú ý:

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

+ Mặc dù mỗi lượng tử ánh sáng ε = 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.

2. Thuyết photon của Einstein

Chùm ánh sáng được coi như một chùm hạt, mỗi hạt được gọi là một photon, mang một lượng tử năng lượng ε = hf. Các photon chuyển động với tốc độ ánh sáng. Đối với ánh sáng có tần số xác định, cường độ chùm sáng tỉ lệ với số phôtôn trong chùm.

II. Hiệu ứng quang điện bên ngoài

1. Định nghĩa.

Là hiện tượng khi chiếu chùm ánh sáng thích hợp vào bề mặt kim loại thì các êlectron bật ra khỏi kim loại.

Định luật quang điện I:

Với mỗi kim loại dùng làm catốt có một bước sóng giới hạn nhất định λ0, gọi là giới hạn quang điện. Hiệu ứng quang điện chỉ xảy ra khi bước sóng của ánh sáng kích thích nhỏ hơn hoặc bằng giới hạn quang điện ≤ λ0.

III. Điện bên trong và độ dẫn quang

1. Hiện tượng quang điện trong: Khi mỗi phôtôn của ánh sáng kích thích bị hấp thụ sẽ giải phóng các êlectron liên kết trở thành các êlectron tự do (êlectron dẫn) chuyển động trong chất bán dẫn (không bật ra ngoài) gọi là hiện tượng quang điện trong (gọi là hiện tượng này để phân biệt với ngoại hiện tượng quang điện.)

Chú ý: Vì êlectron chỉ cần giải phóng liên kết không cần bật ra ngoài nên năng lượng kích thích nhỏ nên hiện tượng quang điện trong có thể xảy ra ngay cả với ánh sáng kích thích là tia hồng ngoại. Hiệu ứng quang điện ngoài chỉ xảy ra với tia tử ngoại (trừ kim loại kiềm phản ứng được với ánh sáng nhìn thấy).

2. Hiện tượng quang dẫn: Là hiện tượng điện trở của chất bán dẫn giảm mạnh khi có ánh sáng thích hợp chiếu vào.

3. Điện trở quang và pin quang điện

một. Điện trở quang: Một thiết bị có điện trở thay đổi giá trị khi cường độ của chùm sáng chiếu vào nó.

* Cấu tạo gồm một lớp bán dẫn (cadimi sunfua CdS chẳng hạn) được phủ trên một tấm nhựa cách điện và 2 điện cực kim loại như hình vẽ bên.

* Hoạt động: Nối điện trở quang với nguồn điện có công suất vài vôn qua đồng hồ milimét. Khi điện trở quang được đặt vào
Vào ban đêm, không có dòng điện trong mạch. Khi ánh sáng có bước sóng ngắn hơn giới hạn quang dẫn của chất bán dẫn thì dòng điện chạy trong mạch.

* Ứng dụng: Điện trở quang thay thế tế bào quang điện trong các mạch điều khiển tự động.

b. Pin quang điện: Nguồn điện trong đó năng lượng ánh sáng được biến đổi trực tiếp thành điện năng.

* Cấu tạo: ví dụ pin đồng oxit: Một điện cực đồng trên một oxit đồng Cu. lớp áo2O. Phun một lớp kim loại rất mỏng (đến mức ánh sáng có thể truyền qua) để làm điện cực thứ hai. Ở chỗ nối giữa Cu và Cu2O xuất hiện phân lớp đặc biệt: Chỉ cho e chạy theo chiều từ Cu2O thành Cu.

* Hoạt động: Khi có ánh sáng thích hợp chiếu vào Cu. lớp2O làm cho electron liên kết giải phóng như một chất dẫn e, và một số electron đó khuếch tán đến cực Cu. Cu dư cực tích điện âm, Cu2O tích điện dương. Giữa hai cực hình thành một suất điện động. Nối 2 cực bằng dây dẫn qua điện kế, nó chỉ chiều dòng điện từ Cu.2O
thành Cu như hình vẽ.

* Ứng dụng: Chế tạo pin mặt trời trong máy tính nhỏ và vệ tinh nhân tạo.

IV. Tiên đề của Bohr

1. Tiên đề

một. Về trạng thái dừng: Nguyên tử chỉ tồn tại ở trạng thái có năng lượng xác định gọi là trạng thái dừng. Ở trạng thái dừng nguyên tử không hấp thụ hoặc bức xạ năng lượng.

b. Về bức xạ và hấp thụ năng lượng

Theo thuyết lượng tử của ánh sáng, năng lượng của (hình 3)

Khi một nguyên tử ở trạng thái dừng, nó có năng lượng E.m Càng lên cao, nó chuyển sang trạng thái năng lượng thấp hơn, En, sau đó phát ra một photon có cùng năng lượng với sự khác biệt: = hfmn = Em – EN

– Ngược lại, khi e ở trạng thái dừng có năng lượng En thấp, nếu hấp thụ một phôtôn có năng lượng ε = hfmn = Em – EN sẽ chuyển sang trạng thái có năng lượng Em cao hơn.

c. Hệ quả: Ở trạng thái đứng yên, êlectron chỉ chuyển động theo một quỹ đạo có bán kính xác định, tỉ lệ với bình phương số tự nhiên: r = n2.ro

2. Hình ảnh quang phổ vạch của Hydro có thể quan sát được

– Thông thường e chỉ chuyển động theo quỹ đạo K (trạng thái cơ bản).

– Khi bị kích thích, e nhảy lên quỹ đạo có năng lượng lớn hơn L, M, N, O, P,… Lúc ở trạng thái kích thích
thích rất ngắn (10-số 8 s), sau đó e chuyển động trở lại các obitan bên trong và phát ra một phôtôn có năng lượng đúng
bằng chênh lệch = hf = Ecao – Engắn.

– Mỗi phôtôn có tần số f ứng với một vạch sáng có bước sóng cho 1 vạch quang phổ. Quang phổ vạch phát xạ của Hiđro nằm trong ba dãy riêng biệt:

+ Dòng Lai-man: nằm trong vùng tử ngoại. Tương ứng với e chuyển từ quỹ đạo ngoài về K. quỹ đạo

  • Vạch có bước sóng dài nhất λLK khi e đi từ L → K
  • Vạch có bước sóng ngắn nhất λK khi e đi từ ∞ → K.

+ Dãy Banme: Một phần nằm trong vùng tử ngoại, một phần nằm trong vùng ánh sáng nhìn thấy. Tương ứng với e chuyển từ quỹ đạo ngoài về L. quỹ đạo

  • Vùng ánh sáng nhìn thấy có bốn vạch:
  • Đường đỏ HUẾα tương ứng với e khi chuyển động từ M → L
  • Đường màu xanh Hβ tương ứng với e khi chuyển từ N → L
  • Đường chàm H tương ứng với e khi chuyển động từ O → L
  • Đường màu tím HO tương ứng với e khi chuyển động từ M → L

Chú ý: Vạch có bước sóng dài nhất λMK khi e chuyển động từ M → L (vạch đỏ).

Vạch có bước sóng ngắn nhất λK khi e đi từ ∞ → L.

+ Dòng Pasen: Nằm trong vùng hồng ngoại. Tương ứng với e chuyển từ quỹ đạo ngoài về M. quỹ đạo

Vạch có bước sóng dài nhất λMN khi e đi từ M → N.

Vạch có bước sóng ngắn nhất λM khi e đi từ ∞ → N.

* Mối quan hệ giữa bước sóng và tần số của các vạch quang phổ:

V. Các dạng phát quang

Sự phát quang của một số chất khi có ánh sáng thích hợp (ánh sáng kích thích) chiếu vào gọi là sự phát quang. Có hai loại phát quang:

+ Huỳnh quang: sự phát quang có thời gian phát quang ngắn (nhỏ hơn 10-số 8S). Nó thường xảy ra với chất lỏng và khí

+ Lân quang: là sự phát quang có thời gian phát quang dài (10-số 8s trở lên); Nó thường xảy ra với chất rắn.

Đặc điểm nổi bật của sự phát quang là bước sóng λ ‘của ánh sáng phát quang luôn lớn hơn bước sóng λ của ánh sáng bị hấp thụ bởi sự phát quang λ’> λ (Còn viết dưới dạng năng lượng ε ‘

TẠI VÌ. Sơ lược về tia laser

1. Định nghĩa: Laze là nguồn sáng phát ra chùm ánh sáng có cường độ mạnh dựa trên ứng dụng của hiện tượng phát xạ cảm ứng.

Một nguyên tử ở trạng thái kích thích có năng lượng E2 bị tác dụng bởi một phôtôn bên ngoài có năng lượng ε ‘, phôtôn này bị kích thích chuyển sang trạng thái năng lượng thấp E1, và phát ra phôtôn có năng lượng ε = hf = E.2 – EĐầu tiên. Giá trị đúng của ε ‘bởi quá trình này được gọi là phát xạ cảm ứng.

2. Một số đặc điểm của laze

Chùm tia laze là chùm ánh sáng kết hợp (vì các photon có cùng tần số và cùng pha).

Chùm tia laze là đơn sắc.

+ Chùm tia laze là chùm sáng song song (có tính định hướng cao).

+ Chùm tia laze cường độ cao.

3. Ứng dụng của Laser

Laser được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như y học, công nghiệp, truyền thông,… Có thể dùng laser làm dao mổ trong phẫu thuật, khoan cắt vật liệu, sử dụng tia laser trong đầu đọc đĩa và bút. bảng chì, trắc địa, dẫn đường vô tuyến, thông tin liên lạc vệ tinh. vân vân.

Đăng bởi: Trường ĐH KD & CN Hà Nội

Chuyên mục: Lớp 12, Vật lý 12

Thông tin cần xem thêm:

Hình Ảnh về Theo thuyết lượng tử ánh sáng thì năng lượng của

Video về Theo thuyết lượng tử ánh sáng thì năng lượng của

Wiki về Theo thuyết lượng tử ánh sáng thì năng lượng của

Theo thuyết lượng tử ánh sáng thì năng lượng của

Theo thuyết lượng tử ánh sáng thì năng lượng của -

Câu hỏi: Theo thuyết lượng tử ánh sáng, năng lượng của

A. Một phôtôn bằng năng lượng nghỉ của êlectron.

B. Một phôtôn phụ thuộc vào khoảng cách từ phôtôn đến nguồn của nó.

C. Các phôtôn trong chùm sáng đơn sắc bằng nhau.

D. Một phôtôn tỉ lệ với bước sóng ánh sáng ứng với phôtôn đó.

Câu trả lời

Đáp án: C. Các phôtôn trong chùm sáng đơn sắc bằng nhau.


Giải thích:

Các chùm sáng đơn sắc có cùng tần số nên có năng lượng bằng:

+ Năng lượng nghỉ của e là hằng số, còn năng lượng của các phôtôn có bước sóng và tần số khác nhau thì khác nhau → A sai

+ Năng lượng của phôtôn không phụ thuộc vào khoảng cách từ nó đến nguồn, sự truyền năng lượng của phôtôn là không đổi → B sai

+ Năng lượng của phôtôn tỉ lệ nghịch với bước sóng của nó → D sai

Theo thuyết lượng tử của ánh sáng, năng lượng của (hình 2)

Kiến thức sâu rộng:

I. Thuyết lượng tử về ánh sáng

1. Lượng tử năng lượng tấm ván:

Các nguyên tử hoặc phân tử hấp thụ hoặc bức xạ ánh sáng một cách không liên tục, nhưng ở các phần rời rạc, rời rạc. Mỗi phần này mang một năng lượng hoàn toàn xác định, gọi là lượng tử ánh sáng, có độ lớn ε = hf. Trong đó f là tần số của ánh sáng, và h = 6,625.10-34Js được gọi là hằng số Plăng.

Chú ý:

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

+ Mặc dù mỗi lượng tử ánh sáng ε = 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.

2. Thuyết photon của Einstein

Chùm ánh sáng được coi như một chùm hạt, mỗi hạt được gọi là một photon, mang một lượng tử năng lượng ε = hf. Các photon chuyển động với tốc độ ánh sáng. Đối với ánh sáng có tần số xác định, cường độ chùm sáng tỉ lệ với số phôtôn trong chùm.

II. Hiệu ứng quang điện bên ngoài

1. Định nghĩa.

Là hiện tượng khi chiếu chùm ánh sáng thích hợp vào bề mặt kim loại thì các êlectron bật ra khỏi kim loại.

Định luật quang điện I:

Với mỗi kim loại dùng làm catốt có một bước sóng giới hạn nhất định λ0, gọi là giới hạn quang điện. Hiệu ứng quang điện chỉ xảy ra khi bước sóng của ánh sáng kích thích nhỏ hơn hoặc bằng giới hạn quang điện ≤ λ0.

III. Điện bên trong và độ dẫn quang

1. Hiện tượng quang điện trong: Khi mỗi phôtôn của ánh sáng kích thích bị hấp thụ sẽ giải phóng các êlectron liên kết trở thành các êlectron tự do (êlectron dẫn) chuyển động trong chất bán dẫn (không bật ra ngoài) gọi là hiện tượng quang điện trong (gọi là hiện tượng này để phân biệt với ngoại hiện tượng quang điện.)

Chú ý: Vì êlectron chỉ cần giải phóng liên kết không cần bật ra ngoài nên năng lượng kích thích nhỏ nên hiện tượng quang điện trong có thể xảy ra ngay cả với ánh sáng kích thích là tia hồng ngoại. Hiệu ứng quang điện ngoài chỉ xảy ra với tia tử ngoại (trừ kim loại kiềm phản ứng được với ánh sáng nhìn thấy).

2. Hiện tượng quang dẫn: Là hiện tượng điện trở của chất bán dẫn giảm mạnh khi có ánh sáng thích hợp chiếu vào.

3. Điện trở quang và pin quang điện

một. Điện trở quang: Một thiết bị có điện trở thay đổi giá trị khi cường độ của chùm sáng chiếu vào nó.

* Cấu tạo gồm một lớp bán dẫn (cadimi sunfua CdS chẳng hạn) được phủ trên một tấm nhựa cách điện và 2 điện cực kim loại như hình vẽ bên.

* Hoạt động: Nối điện trở quang với nguồn điện có công suất vài vôn qua đồng hồ milimét. Khi điện trở quang được đặt vào
Vào ban đêm, không có dòng điện trong mạch. Khi ánh sáng có bước sóng ngắn hơn giới hạn quang dẫn của chất bán dẫn thì dòng điện chạy trong mạch.

* Ứng dụng: Điện trở quang thay thế tế bào quang điện trong các mạch điều khiển tự động.

b. Pin quang điện: Nguồn điện trong đó năng lượng ánh sáng được biến đổi trực tiếp thành điện năng.

* Cấu tạo: ví dụ pin đồng oxit: Một điện cực đồng trên một oxit đồng Cu. lớp áo2O. Phun một lớp kim loại rất mỏng (đến mức ánh sáng có thể truyền qua) để làm điện cực thứ hai. Ở chỗ nối giữa Cu và Cu2O xuất hiện phân lớp đặc biệt: Chỉ cho e chạy theo chiều từ Cu2O thành Cu.

* Hoạt động: Khi có ánh sáng thích hợp chiếu vào Cu. lớp2O làm cho electron liên kết giải phóng như một chất dẫn e, và một số electron đó khuếch tán đến cực Cu. Cu dư cực tích điện âm, Cu2O tích điện dương. Giữa hai cực hình thành một suất điện động. Nối 2 cực bằng dây dẫn qua điện kế, nó chỉ chiều dòng điện từ Cu.2O
thành Cu như hình vẽ.

* Ứng dụng: Chế tạo pin mặt trời trong máy tính nhỏ và vệ tinh nhân tạo.

IV. Tiên đề của Bohr

1. Tiên đề

một. Về trạng thái dừng: Nguyên tử chỉ tồn tại ở trạng thái có năng lượng xác định gọi là trạng thái dừng. Ở trạng thái dừng nguyên tử không hấp thụ hoặc bức xạ năng lượng.

b. Về bức xạ và hấp thụ năng lượng

Theo thuyết lượng tử của ánh sáng, năng lượng của (hình 3)

Khi một nguyên tử ở trạng thái dừng, nó có năng lượng E.m Càng lên cao, nó chuyển sang trạng thái năng lượng thấp hơn, En, sau đó phát ra một photon có cùng năng lượng với sự khác biệt: = hfmn = Em - EN

- Ngược lại, khi e ở trạng thái dừng có năng lượng En thấp, nếu hấp thụ một phôtôn có năng lượng ε = hfmn = Em - EN sẽ chuyển sang trạng thái có năng lượng Em cao hơn.

c. Hệ quả: Ở trạng thái đứng yên, êlectron chỉ chuyển động theo một quỹ đạo có bán kính xác định, tỉ lệ với bình phương số tự nhiên: r = n2.ro

2. Hình ảnh quang phổ vạch của Hydro có thể quan sát được

- Thông thường e chỉ chuyển động theo quỹ đạo K (trạng thái cơ bản).

- Khi bị kích thích, e nhảy lên quỹ đạo có năng lượng lớn hơn L, M, N, O, P,… Lúc ở trạng thái kích thích
thích rất ngắn (10-số 8 s), sau đó e chuyển động trở lại các obitan bên trong và phát ra một phôtôn có năng lượng đúng
bằng chênh lệch = hf = Ecao - Engắn.

- Mỗi phôtôn có tần số f ứng với một vạch sáng có bước sóng cho 1 vạch quang phổ. Quang phổ vạch phát xạ của Hiđro nằm trong ba dãy riêng biệt:

+ Dòng Lai-man: nằm trong vùng tử ngoại. Tương ứng với e chuyển từ quỹ đạo ngoài về K. quỹ đạo

  • Vạch có bước sóng dài nhất λLK khi e đi từ L → K
  • Vạch có bước sóng ngắn nhất λK khi e đi từ ∞ → K.

+ Dãy Banme: Một phần nằm trong vùng tử ngoại, một phần nằm trong vùng ánh sáng nhìn thấy. Tương ứng với e chuyển từ quỹ đạo ngoài về L. quỹ đạo

  • Vùng ánh sáng nhìn thấy có bốn vạch:
  • Đường đỏ HUẾα tương ứng với e khi chuyển động từ M → L
  • Đường màu xanh Hβ tương ứng với e khi chuyển từ N → L
  • Đường chàm H tương ứng với e khi chuyển động từ O → L
  • Đường màu tím HO tương ứng với e khi chuyển động từ M → L

Chú ý: Vạch có bước sóng dài nhất λMK khi e chuyển động từ M → L (vạch đỏ).

Vạch có bước sóng ngắn nhất λK khi e đi từ ∞ → L.

+ Dòng Pasen: Nằm trong vùng hồng ngoại. Tương ứng với e chuyển từ quỹ đạo ngoài về M. quỹ đạo

Vạch có bước sóng dài nhất λMN khi e đi từ M → N.

Vạch có bước sóng ngắn nhất λM khi e đi từ ∞ → N.

* Mối quan hệ giữa bước sóng và tần số của các vạch quang phổ:

V. Các dạng phát quang

Sự phát quang của một số chất khi có ánh sáng thích hợp (ánh sáng kích thích) chiếu vào gọi là sự phát quang. Có hai loại phát quang:

+ Huỳnh quang: sự phát quang có thời gian phát quang ngắn (nhỏ hơn 10-số 8S). Nó thường xảy ra với chất lỏng và khí

+ Lân quang: là sự phát quang có thời gian phát quang dài (10-số 8s trở lên); Nó thường xảy ra với chất rắn.

Đặc điểm nổi bật của sự phát quang là bước sóng λ 'của ánh sáng phát quang luôn lớn hơn bước sóng λ của ánh sáng bị hấp thụ bởi sự phát quang λ'> λ (Còn viết dưới dạng năng lượng ε '

TẠI VÌ. Sơ lược về tia laser

1. Định nghĩa: Laze là nguồn sáng phát ra chùm ánh sáng có cường độ mạnh dựa trên ứng dụng của hiện tượng phát xạ cảm ứng.

Một nguyên tử ở trạng thái kích thích có năng lượng E2 bị tác dụng bởi một phôtôn bên ngoài có năng lượng ε ', phôtôn này bị kích thích chuyển sang trạng thái năng lượng thấp E1, và phát ra phôtôn có năng lượng ε = hf = E.2 - EĐầu tiên. Giá trị đúng của ε 'bởi quá trình này được gọi là phát xạ cảm ứng.

2. Một số đặc điểm của laze

Chùm tia laze là chùm ánh sáng kết hợp (vì các photon có cùng tần số và cùng pha).

Chùm tia laze là đơn sắc.

+ Chùm tia laze là chùm sáng song song (có tính định hướng cao).

+ Chùm tia laze cường độ cao.

3. Ứng dụng của Laser

Laser được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như y học, công nghiệp, truyền thông,… Có thể dùng laser làm dao mổ trong phẫu thuật, khoan cắt vật liệu, sử dụng tia laser trong đầu đọc đĩa và bút. bảng chì, trắc địa, dẫn đường vô tuyến, thông tin liên lạc vệ tinh. vân vân.

Đăng bởi: Trường ĐH KD & CN Hà Nội

Chuyên mục: Lớp 12, Vật lý 12

[rule_{ruleNumber}]

Câu hỏi: Theo thuyết lượng tử ánh sáng, năng lượng của

A. Một phôtôn bằng năng lượng nghỉ của êlectron.

B. Một phôtôn phụ thuộc vào khoảng cách từ phôtôn đến nguồn của nó.

C. Các phôtôn trong chùm sáng đơn sắc bằng nhau.

D. Một phôtôn tỉ lệ với bước sóng ánh sáng ứng với phôtôn đó.

Câu trả lời

Đáp án: C. Các phôtôn trong chùm sáng đơn sắc bằng nhau.


Giải thích:

Các chùm sáng đơn sắc có cùng tần số nên có năng lượng bằng:

+ Năng lượng nghỉ của e là hằng số, còn năng lượng của các phôtôn có bước sóng và tần số khác nhau thì khác nhau → A sai

+ Năng lượng của phôtôn không phụ thuộc vào khoảng cách từ nó đến nguồn, sự truyền năng lượng của phôtôn là không đổi → B sai

+ Năng lượng của phôtôn tỉ lệ nghịch với bước sóng của nó → D sai

Theo thuyết lượng tử của ánh sáng, năng lượng của (hình 2)

Kiến thức sâu rộng:

I. Thuyết lượng tử về ánh sáng

1. Lượng tử năng lượng tấm ván:

Các nguyên tử hoặc phân tử hấp thụ hoặc bức xạ ánh sáng một cách không liên tục, nhưng ở các phần rời rạc, rời rạc. Mỗi phần này mang một năng lượng hoàn toàn xác định, gọi là lượng tử ánh sáng, có độ lớn ε = hf. Trong đó f là tần số của ánh sáng, và h = 6,625.10-34Js được gọi là hằng số Plăng.

Chú ý:

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

+ Mặc dù mỗi lượng tử ánh sáng ε = 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.

2. Thuyết photon của Einstein

Chùm ánh sáng được coi như một chùm hạt, mỗi hạt được gọi là một photon, mang một lượng tử năng lượng ε = hf. Các photon chuyển động với tốc độ ánh sáng. Đối với ánh sáng có tần số xác định, cường độ chùm sáng tỉ lệ với số phôtôn trong chùm.

II. Hiệu ứng quang điện bên ngoài

1. Định nghĩa.

Là hiện tượng khi chiếu chùm ánh sáng thích hợp vào bề mặt kim loại thì các êlectron bật ra khỏi kim loại.

Định luật quang điện I:

Với mỗi kim loại dùng làm catốt có một bước sóng giới hạn nhất định λ0, gọi là giới hạn quang điện. Hiệu ứng quang điện chỉ xảy ra khi bước sóng của ánh sáng kích thích nhỏ hơn hoặc bằng giới hạn quang điện ≤ λ0.

III. Điện bên trong và độ dẫn quang

1. Hiện tượng quang điện trong: Khi mỗi phôtôn của ánh sáng kích thích bị hấp thụ sẽ giải phóng các êlectron liên kết trở thành các êlectron tự do (êlectron dẫn) chuyển động trong chất bán dẫn (không bật ra ngoài) gọi là hiện tượng quang điện trong (gọi là hiện tượng này để phân biệt với ngoại hiện tượng quang điện.)

Chú ý: Vì êlectron chỉ cần giải phóng liên kết không cần bật ra ngoài nên năng lượng kích thích nhỏ nên hiện tượng quang điện trong có thể xảy ra ngay cả với ánh sáng kích thích là tia hồng ngoại. Hiệu ứng quang điện ngoài chỉ xảy ra với tia tử ngoại (trừ kim loại kiềm phản ứng được với ánh sáng nhìn thấy).

2. Hiện tượng quang dẫn: Là hiện tượng điện trở của chất bán dẫn giảm mạnh khi có ánh sáng thích hợp chiếu vào.

3. Điện trở quang và pin quang điện

một. Điện trở quang: Một thiết bị có điện trở thay đổi giá trị khi cường độ của chùm sáng chiếu vào nó.

* Cấu tạo gồm một lớp bán dẫn (cadimi sunfua CdS chẳng hạn) được phủ trên một tấm nhựa cách điện và 2 điện cực kim loại như hình vẽ bên.

* Hoạt động: Nối điện trở quang với nguồn điện có công suất vài vôn qua đồng hồ milimét. Khi điện trở quang được đặt vào
Vào ban đêm, không có dòng điện trong mạch. Khi ánh sáng có bước sóng ngắn hơn giới hạn quang dẫn của chất bán dẫn thì dòng điện chạy trong mạch.

* Ứng dụng: Điện trở quang thay thế tế bào quang điện trong các mạch điều khiển tự động.

b. Pin quang điện: Nguồn điện trong đó năng lượng ánh sáng được biến đổi trực tiếp thành điện năng.

* Cấu tạo: ví dụ pin đồng oxit: Một điện cực đồng trên một oxit đồng Cu. lớp áo2O. Phun một lớp kim loại rất mỏng (đến mức ánh sáng có thể truyền qua) để làm điện cực thứ hai. Ở chỗ nối giữa Cu và Cu2O xuất hiện phân lớp đặc biệt: Chỉ cho e chạy theo chiều từ Cu2O thành Cu.

* Hoạt động: Khi có ánh sáng thích hợp chiếu vào Cu. lớp2O làm cho electron liên kết giải phóng như một chất dẫn e, và một số electron đó khuếch tán đến cực Cu. Cu dư cực tích điện âm, Cu2O tích điện dương. Giữa hai cực hình thành một suất điện động. Nối 2 cực bằng dây dẫn qua điện kế, nó chỉ chiều dòng điện từ Cu.2O
thành Cu như hình vẽ.

* Ứng dụng: Chế tạo pin mặt trời trong máy tính nhỏ và vệ tinh nhân tạo.

IV. Tiên đề của Bohr

1. Tiên đề

một. Về trạng thái dừng: Nguyên tử chỉ tồn tại ở trạng thái có năng lượng xác định gọi là trạng thái dừng. Ở trạng thái dừng nguyên tử không hấp thụ hoặc bức xạ năng lượng.

b. Về bức xạ và hấp thụ năng lượng

Theo thuyết lượng tử của ánh sáng, năng lượng của (hình 3)

Khi một nguyên tử ở trạng thái dừng, nó có năng lượng E.m Càng lên cao, nó chuyển sang trạng thái năng lượng thấp hơn, En, sau đó phát ra một photon có cùng năng lượng với sự khác biệt: = hfmn = Em – EN

– Ngược lại, khi e ở trạng thái dừng có năng lượng En thấp, nếu hấp thụ một phôtôn có năng lượng ε = hfmn = Em – EN sẽ chuyển sang trạng thái có năng lượng Em cao hơn.

c. Hệ quả: Ở trạng thái đứng yên, êlectron chỉ chuyển động theo một quỹ đạo có bán kính xác định, tỉ lệ với bình phương số tự nhiên: r = n2.ro

2. Hình ảnh quang phổ vạch của Hydro có thể quan sát được

– Thông thường e chỉ chuyển động theo quỹ đạo K (trạng thái cơ bản).

– Khi bị kích thích, e nhảy lên quỹ đạo có năng lượng lớn hơn L, M, N, O, P,… Lúc ở trạng thái kích thích
thích rất ngắn (10-số 8 s), sau đó e chuyển động trở lại các obitan bên trong và phát ra một phôtôn có năng lượng đúng
bằng chênh lệch = hf = Ecao – Engắn.

– Mỗi phôtôn có tần số f ứng với một vạch sáng có bước sóng cho 1 vạch quang phổ. Quang phổ vạch phát xạ của Hiđro nằm trong ba dãy riêng biệt:

+ Dòng Lai-man: nằm trong vùng tử ngoại. Tương ứng với e chuyển từ quỹ đạo ngoài về K. quỹ đạo

  • Vạch có bước sóng dài nhất λLK khi e đi từ L → K
  • Vạch có bước sóng ngắn nhất λK khi e đi từ ∞ → K.

+ Dãy Banme: Một phần nằm trong vùng tử ngoại, một phần nằm trong vùng ánh sáng nhìn thấy. Tương ứng với e chuyển từ quỹ đạo ngoài về L. quỹ đạo

  • Vùng ánh sáng nhìn thấy có bốn vạch:
  • Đường đỏ HUẾα tương ứng với e khi chuyển động từ M → L
  • Đường màu xanh Hβ tương ứng với e khi chuyển từ N → L
  • Đường chàm H tương ứng với e khi chuyển động từ O → L
  • Đường màu tím HO tương ứng với e khi chuyển động từ M → L

Chú ý: Vạch có bước sóng dài nhất λMK khi e chuyển động từ M → L (vạch đỏ).

Vạch có bước sóng ngắn nhất λK khi e đi từ ∞ → L.

+ Dòng Pasen: Nằm trong vùng hồng ngoại. Tương ứng với e chuyển từ quỹ đạo ngoài về M. quỹ đạo

Vạch có bước sóng dài nhất λMN khi e đi từ M → N.

Vạch có bước sóng ngắn nhất λM khi e đi từ ∞ → N.

* Mối quan hệ giữa bước sóng và tần số của các vạch quang phổ:

V. Các dạng phát quang

Sự phát quang của một số chất khi có ánh sáng thích hợp (ánh sáng kích thích) chiếu vào gọi là sự phát quang. Có hai loại phát quang:

+ Huỳnh quang: sự phát quang có thời gian phát quang ngắn (nhỏ hơn 10-số 8S). Nó thường xảy ra với chất lỏng và khí

+ Lân quang: là sự phát quang có thời gian phát quang dài (10-số 8s trở lên); Nó thường xảy ra với chất rắn.

Đặc điểm nổi bật của sự phát quang là bước sóng λ ‘của ánh sáng phát quang luôn lớn hơn bước sóng λ của ánh sáng bị hấp thụ bởi sự phát quang λ’> λ (Còn viết dưới dạng năng lượng ε ‘

TẠI VÌ. Sơ lược về tia laser

1. Định nghĩa: Laze là nguồn sáng phát ra chùm ánh sáng có cường độ mạnh dựa trên ứng dụng của hiện tượng phát xạ cảm ứng.

Một nguyên tử ở trạng thái kích thích có năng lượng E2 bị tác dụng bởi một phôtôn bên ngoài có năng lượng ε ‘, phôtôn này bị kích thích chuyển sang trạng thái năng lượng thấp E1, và phát ra phôtôn có năng lượng ε = hf = E.2 – EĐầu tiên. Giá trị đúng của ε ‘bởi quá trình này được gọi là phát xạ cảm ứng.

2. Một số đặc điểm của laze

Chùm tia laze là chùm ánh sáng kết hợp (vì các photon có cùng tần số và cùng pha).

Chùm tia laze là đơn sắc.

+ Chùm tia laze là chùm sáng song song (có tính định hướng cao).

+ Chùm tia laze cường độ cao.

3. Ứng dụng của Laser

Laser được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như y học, công nghiệp, truyền thông,… Có thể dùng laser làm dao mổ trong phẫu thuật, khoan cắt vật liệu, sử dụng tia laser trong đầu đọc đĩa và bút. bảng chì, trắc địa, dẫn đường vô tuyến, thông tin liên lạc vệ tinh. vân vân.

Đăng bởi: Trường ĐH KD & CN Hà Nội

Chuyên mục: Lớp 12, Vật lý 12

Bạn thấy bài viết Theo thuyết lượng tử ánh sáng thì năng lượng của có giải quyết đươc vấn đề bạn tìm hiểu không?, nếu  không hãy comment góp ý thêm về Theo thuyết lượng tử ánh sáng thì năng lượng của bên dưới để https://hubm.edu.vn/ có thể chỉnh sửa & cải thiện nội dung tốt hơn cho độc giả nhé! Cám ơn bạn đã ghé thăm Website ĐH KD & CN Hà Nội

Nguồn: hubm.edu.vn

#Theo #thuyết #lượng #tử #ánh #sáng #thì #năng #lượng #của

Xem thêm bài viết hay:  Dàn ý Cảm nhận khổ 2 bài thơ Tây Tiến (hay nhất)

ĐH KD & CN Hà Nội

Trường Đại học Quản lý và Kinh doanh Hà nội là một trường dân lập, thuộc Hội Khoa học Kinh tế Việt Nam, được phép thành lập theo Quyết định số 405/TTg, ngày 15/6/1996 của Thủ tướng Chính phủ. Trường chịu sự quản lý Nhà nước của Bộ Giáo dục và Đào tạo. Hệ thống văn bằng của Trường nằm trong hệ thống văn bằng quốc gia. Ngày 15/09/2006 Thủ tướng Chính phủ đã ra quyết định số 750/QĐ-TTg về việc đổi tên trường thành Đại học Kinh doanh và Công nghệ Hà Nội

Related Articles

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.

Back to top button