Giáo án vật lý 12 - Thuyết lượng tử ánh sáng lưỡng tính sóng - Hạt của ánh sáng

1 Bài 44. THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG LƯỠNG TÍNH SÓNG-HẠT CỦA ÁNH SÁNG I. MỤC TIÊU: 1) Kiến thức: - Nêu được nội dung cơ bản của giả thuyết lượng tử năng lượng của Plăng và thuyết lượng tử ánh sáng của Anhxtanh. - Viết được công thức Anhxtanh về hiện tượng quang điện. - Nêu được lưỡng tính sóng-hạt của ánh sáng. 2) Kĩ năng: Vận dụng thuyết lượng tử ánh sáng, giải thích ba định luật quang điện. II. CHUẨN BỊ: - GV: Chọn một số bài toán định lượng về việc vận dụng công thức Anhxtanh để kết hợp rèn luyện sự vận dụng cho HS. - HS: Ôn tập các định luật quang điện, các khái niệm: electron quang điện, cường độ dịng quang điện; điều kiện để có dịng điện. III. TỒ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC: 1) Kiểm tra Bài cũ: (5’) * GV nu Câu hỏi kiểm tra: - Trình by sự phụ thuộc của cường độ dịng quang điện vào hiệu điện thế UAK? - Phát Bàiểu nội dung các định luật quang điện. 2 2) Bài mới: (30’): Hoạt động 1. (15’) Tìm hiểu: NỘI DUNG THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG. HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG -Nêu lên sự bế tắc của thuyết sóng ánh sáng trong việc giải thích các định luật quang điện sau khi HS trả lời câu hỏi. H. Có phải một chùm sáng càng mạnh (năng lượng lớn) càng dễ bật electron ra khỏi bề mặt kim loại không? -Nêu giả thuyết về lượng tử năng lượng của Plăng và phân tích r từng điểm một. -Nu Câu hỏi C1: Hy tính lượng tử năng lượng của ánh sáng màu tím. -Nu nội dung thuyết lượng tử ánh sáng (SGK). Phân tích những quan điểm mới của Anhxtanh so với giả thuyết của Plăng. -Trả lời Câu hỏi: khơng. ÁNH SÁNG phải cĩ  ≤ 0. Chùm sáng dù có cường độ mạnh, nếu có  không thỏa điều kiện trên vẫn không gây được HTQĐ. -Nhận r một nhận thức mới về ÁNH SÁNG: ÁNH SÁNG khơng chỉ cĩ một tính chất SÓNG. -Trả lời Câu hỏi C1, hình dung được năng lượng của lượng tử ánh sáng. -Lĩnh hội những nội dung cơ bản của thuyết lượng tử theo hướng dẫn phân tích của GV. 1)Giả thuyết lượng tử năng lượng của Plăng. (SGK) 3 + Hạt ánh sáng (phôton) có năng lượng chf h    + Hấp thụ hay pht xạ của vật chất l hấp thụ hay pht xạ của phơton. + Phơton cĩ vận tốc trong chn khơng: v = c = 3.108m/s -Nu Câu hỏi C2. -Trả lời Câu hỏi C2. 2)Thuyết lượng tử ánh sáng- Phơton. (SGK) Hoạt động 3. (15’) GIẢI THÍCH CÁC ĐỊNH LUẬT QUANG ĐIỆN. -Nêu lần lượt các câu hỏi gợi ý, phn tích nội dung trả lời của HS. H1. Nhắc lại hiện tượng quang điện và các định luật quang -Nhắc lại 3 định luật quang điện. -Từ hướng dẫn của GV, dựa 1)Cơng thức Anhxtanh: 4 điện? H2. Hiện tượng gì xảy ra khi phơton gặp electron? -Giới thiệu: electron kim loại hấp thụ hoàn toàn năng lượng phôton dùng để: + Tạo cơng thốt A. + Tạo động năng ban đầu và một phần truyền cho mạng tinh thể (với electron bên trong). -Hướng dẫn HS Rút ra cơng thức Anhxtanh. -Hướng dẫn HS dùng công thức Anhxtanh giải thích các định luật quang điện. -Nu Câu hỏi C4. vào định luật BTÁNL, viết phương trình năng lượng cho electron ở mặt ngoài kim loại. max 2 0 1 2 hf A mV  -Từ hướng dẫn của GV, nhận ra: Khi  ≥  thì cĩ hiện tượng quang điện, lập Bàiểu thức: 0 hC A   -Lập luận: giải thích định luật 2. -Trả lời Câu hỏi C4. max 2 0 1 2 hf A mV  2)Giải thích định luật: Định luật 1: HTQĐ xảy ra khi: hf ≥ A hay hC A   0 hC A     0 hC A   Định luật 2: SGK. Định luật 3: SGK. Hoạt động 4. (10’) LƯỠNG TÍNH SÓNG-HẠT. CỦNG CỐ. -Nu việc vận dụng thuyết lượng tử ánh sáng đ giải thích tHÀNH cơng cc định luật quang điện, khẳng định tính chất hạt của ánh sáng. -Thảo luận nhĩm, phn tích lại cc hiện tượng: 5 -Hướng dẫn HS đọc SGK, phân tích nội dung, rút ra kết luận về lưỡng tính sóng-hạt của ánh sáng. Nu Câu hỏi C5. -Hướng dẫn HS vận dụng kiến thức. 1.Nội dung thuyết lượng tử. Khẳng định tính đúng đắn của nó qua việc vận dụng giải thích các định luật quang điện. 2. Khái quát lưỡng tính sóng hạt của ánh sáng. 3.Vận dụng vo việc giải Bài tập của Bài 45. + Giao thoa ÁNH SÁNG. + Hiện tượng quang điện Đi đến kết luận: Chỉ giải thích được các hiện tượng nếu thừa nhận ánh sáng có lưỡng tính sóng- hạt. -Phn tích sự thể hiện của ÁNH SÁNG ở hai tính chất trn. -Ghi nhận phần tổng kết của GV, những chuẩn bị ở nh cho tiết học sau. Lưỡng tính sóng- hạt (SGK) IV. RÚT KINH NGHIỆM- BỔ SUNG: