Ôn tập Vật lý 12 - Chương 6: Lượng tử ánh sáng

CHƯƠNG VI: LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
 Tóm tắt lý thuyết cơ bản: 
1. Hiện tượng quang điện: Hiện tượng ánh sáng làm bật các electron ra khỏi bề mặt kim loại gọi là hiện tượng quang điện ngoài. Các electron bật ra gọi là các electron quang điện.
2. Định luật về giới hạn quang điện: Hiện tượng quang điện chỉ xảy ra khi ánh sáng kích thích chiếu vào kim loại có bước sóng nhỏ hơn hoặc bằng giới hạn quang điện của kim loại: .
3. Giả thuyết Plank: Lượng năng lượng mà mỗi lần một nguyên tử hay phân tử hấp thụ hay phát xạ có giá trị hoàn toàn xác định, gọi là lượng tử năng lượng, ký hiệu là ; với là tần số ánh sáng. 
4. Thuyết lượng tử ánh sáng: 
_ Ánh sáng được tạo thành bởi các hạt gọi là photon.
_ Với mỗi ánh sáng đơn sắc có tần số , các photon đều giống nhau, mỗi photon mang năng lượng bằng 
_ Trong chân không, photon bay với vận tốc c= 3.108 m/s dọc theo các tia sáng.
_ Mỗi lần nguyên tử hay phân tử phát xạ hoặc hấp thụ ánh sáng thì chúng phát ra hay hấp thụ một photon.
_ Hiện tượng quang điện xảy ra do có sự hấp thụ photon trong ánh sáng kích thích bởi electron trong kim loại.
5. Các công thức về quang điện: 
_ Năng lượng của photon: .
_ Công thoát của electron: .
_ Giới hạn quang điện: .
6. Hiện tượng quang điện trong: Hiện tượng tạo thành các electron dẫn và lỗ trống trong chất bán dẫn, do tác dụng của ánh sáng có bước sóng thích hợp, gọi là hiện tượng quang điện trong. Giới hạn quang điện của nhiều bán dẫn ( Ge, Si,) nằm trong vùng ánh sáng hồng ngoại. 
7. Hiện tượng quang dẫn: hiện tượng giảm điện trở suất, tức là tăng độ dẫn điện của bán dẫn, khi có ánh sáng thích hợp chiếu vào gọi là hiện tượng quang dẫn. Quang điện trở, pin quang điện được chế tạo dựa trên hiện tượng quang điện trong và quang dẫn.
8. Sự phát quang: là sự hấp thụ ánh sáng có bước sóng này để phát ra ánh sáng có bước sóng khác. Ánh sáng huỳnh quang có bước sóng dài hơn bước sóng ánh sáng kích thích. 
10. Mẫu nguyên tử Bo: 
_ Mẫu nguyên tử Bo gồm mô hình hành tinh nguyên tử và hai tiên đề của Bo. 
_ Tiên đề 1: nguyên tử chỉ tồn tại ở các trạng thái có năng lượng xác định gọi là các trạng thái dừng. Khi ở các trạng thái dừng, nguyên tử không bức xạ. 
_ Tiên đề 2: Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng En sang trạng thái dừng có năng lượng Em thấp hơn thì nó phát ra một photon có năng lượng đúng bằng hiệu En - Em: . Ngược lại, nếu nguyên tử đang ở trạng thái dừng có năng lượng Em mà hấp thụ được một photon có năng lượng như trên thì nó sẽ chuyển lên trạng thái dừng có năng lượng En.
_ Mẫu nguyên tử Bo giải thích được cấu trúc của quang phổ vạch của nguyên tử hydro gồm các vạch: dãy Layman nằm trong vùng tử ngoại; dãy Banmer có một số vạch trong miền tử ngoại và 4 vạch trong miền ánh sáng nhìn thấy; dãy Pasen trong miền hồng ngoại.
11. Laze: 
_ Là máy khuếch đại ánh sáng dựa vào sự phát xạ cảm ứng. 
_ Đặc điểm của chùm sáng do laze phát ra: có tính đơn sắc, tính định hướng cao, tính kết hợp cao và cường độ lớn. 
_ Ứng dụng: trong các lĩnh vực y học, công nghiệp, thông tin liên lạc.