Thí nghiệm Heinrich Rudolf Hertz - Cơ sở xây dựng định luật I quang điện

**Ntuancbt** · 12-10-2009, 09:42 PM

Thí nghiệm Heinrich Rudolf Hertz - Cơ sở xây dựng định luật I quang điện

a. Dụng cụ bao gồm.
- Một điện nghiệm - dùng để xác nhận một vật bị nhiểm điện và mức độ nhiễm điện nhiều hay ít của vật đó.
- Một số tấm kim loại nhỏ trung hoà về điện trong đó có: Kẽm, Đồng, Nhôm, Sắt...
- Vật Nhiễm điện âm, vật nhiễm điện dương
- Nguồn Hồ quang phát ra ánh sáng từ vùng tử ngoại đến vùng hồng ngoại
b. tiến hành thí nghiệm

- Bước 1. Đặt tấm kẽm tích điện âm lên điện nghiệm. hai lá điện nghiệm lệch nhau một góc $\alpha$ . Chiếu ánh sáng hồ quang lên tấm kẽm nhiễm điện âm kết quả nhận thấy hai lá điện nghiệm dần chụm lại.
- Bước 2. Thay tấm kẽm nhiệm điện âm bằng tấm kẽm nhiễm điện dương hiện tượng như bước 1 không xảy ra nữa.
- Bước 3. Dùng tấm kính trong suốt chắn chùm Hồ quang trước khi chiếu tới tấm kẽm nhiễm điện âm hiện tượng như bước 1 cũng không xãy ra.
- Bước 4. làm lại ba bước trên với các kim loại khác thì thu được kết quả gần tương tự
C. giải thích
- Khi chiếu ánh sáng Hồ Quang vào tấm kẽm tích điện âm. Hai lá điện nghiệm chụm lại chứng tỏ điện tích âm của tấm kẽm đã bị giãm bớt. Việc này cho thấy số electron thừa của tấm kẽm đã thoát ra khỏi bề mặt tấm kẽm. Vậy nguyên nhân do đâu electron đã thoát khỏi tấm kẽm? Điều này chỉ có thể "đổ tội" cho ánh sáng Hồ quang. Song có phải tất cả các thành phần ánh sáng trong chùm hồ quang đều là nguyên nhân gây ra hiện tượng đó? Ta cần phân tích thêm:
- Khi chặn trước chùm hồ quang bằng một tấm thuỷ tinh trong suốt, tấm thuỷ tinh này có tác dụng là hấp thụ toàn bộ tia tử ngoại có trong chùm Hồ Quang. Khi này ta thấy hai lá điện nghiệm không bị chụm lại như trước chúng tỏ không bị mất điện tích âm cũng tức là electron không thoát ra khỏi bề mặt kẽm. Vậy rõ ràng nguyên nhân làm cho electron thoát khỏi bề mặt tấm kẽm chính là ánh sáng tử ngoại. Vậy có thể khẳng đinh "Không phải ánh sáng nào cũng có thể làm electron thoát khỏi bề mặt kim loại"
- Vậy giải thích như thế nào khi chiếu chùm hồ quang vào tấm kẽm tích điện dương hai lá điện nghiệm lại không bị chụm lại mà thậm trí còn xoè ra lớn hơn? Thực ra khi chiếu chùm hồ quang vào tấm kẽm tích điện dương electron cũng có xu hướng bị thoát ra khỏi tấm kẽm song do tấm kẽm tích điện dương nên lực tỉnh điện là lực hút làm electron bị hút ngược trở lại. Thêm nữa nếu có electron bị thoát ra thì tấm kẽm đang thiếu e do nhiễm điện dương nay điện tích phải càng lớn hơn.

Kết luận: Qua thí nghiẹm trên ta có thể khẳng định "Với những ánh sáng thích hợp khi chiếu vào bề mặt một kim loại sẽ làm cho electron trong kim loại đó nhãy ra ngoài khỏi bề mặt của kim loại" Hiện tượng này gọi là hiện tượng quang điện ngoài. Các e thoạt ra gọi là e quang điện. Đây chính là cơ sở đầu tiên cho ĐL quang điện thứ nhất. Việc xây dựng định luật một cách đầy đũ cả hai mặt định tính và định luợng sẽ được làm rõ trong thí nghiệm với tế bào quang điện.
Còn tiếp