Bài 46. Hiện tượng quang điện trong. Quang điện trở và pin quang điện

*Hiện tượng tạo thành các êlectron dẫn và lổ trống trong bán dẫn,do tác dụng của ánh sáng có bước sóng thích hợp λ≤λ 0 ,gọi là hiện tượng quang điện trong.. So sánh hiện tượng quang đi

Kiểm tra bài cũ

1 Thế nào là hiện tượng quang điện ngoài ?

Hiện tượng ánh sáng làm bật các êlectron ra khỏi bề mặt kim loại gọi là hiện tượng quang

điện ngoài

2

2.Phát biểu định luật quang điện thứ nhất ?

Hiện tượng quang điện chỉ xảy ra khi ánh sáng

kích thích chiếu vào kim lọai có bước sóng nhỏ

hơn hoặc bằng giới hạn quang điện của kim

loại đó :

λ≤λ0

3 Em hiểu thế nào là chất bán dẫn ,có mấy

loại ,chúng được ứng dụng như thế nào trong thực

tế ?

Bài 46 HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN TRONG QUANG ĐIỆN TRỞ VÀ PIN QUANG ĐIỆN

1.Hiện tượng quang điện trong

a.Hiện tượng quang điện trong

Si

Si

Si

Si

Si

Si

Si Si

Bài 46 HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN TRONG QUANG ĐIỆN TRỞ VÀ PIN QUANG ĐIỆN

1.Hiện tượng quang điện trong

a.Hiện tượng quang điện trong

Si

Si

Si

Si

Si

Si

Si Si

Bài 46 HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN TRONG

Chất

(K.loại ) λ (µm) 0 A(J)

1.Hiện tượng quang điện trong

a.Hiện tượng quang điện trong

*Hiện tượng tạo thành các êlectron dẫn và lổ trống trong bán

dẫn,do tác dụng của ánh sáng có bước sóng thích hợp( λ≤λ 0 ) ,gọi là hiện tượng quang điện trong

*Điều kiện để gây ra hiện tượng quang điện trong là λ≤λ 0 ,

λ 0 gọi là giới hạn quang điện của bán dẫn

Chất

(K.loại ) λ (µm) 0 A(J)

R

E

+

Hi n t ện tượng quang ượng quang ng quang điện ngoài

Kim lọai

Si

Si

Si

Si

Si

Si

Si Si

Hiện tượng quang điện trong .

So sánh hiện tượng quang

điện trong với hiện tượng

quang điện ngoài (ĐK để xảy

ra ,Vật bị chiếu sáng ,Cơ

chế ,Hạt tải điện ,Phôtôn kích

kích )?

So sánh hiện tượng quang điện bên ngoài và hiện tượng quang điện bên trong:

Hiện tượng quang điện ngoài Hiện tượng quang điện bên trong Giống

nhau * Đều có nguồn kích thích là áùnh sáng ph i th a ải thỏa ỏa mãn λ≤λ 0

Khác

nhau

là kim loại Vật bị chiếu sáng

Hạt tải điện: Hạt tải điện:

Phôtôn kích thích:

Không đòi hỏi có năng lượng lớn

Vật bị chiếu sáng là chất bán dẫn

ánh sáng thích hợp chiếu vào, electron bật

ra khỏi kim loại

Mỗi phôtôn của ánh sáng kích thích khi bị hấp thụ sẽ giải phóng 1 electron liên kết thành electron dẫn mang điện âm, đồng thời để lại 1

“lỗ trống” mang điện dương

các electron tự do các electron dẫn

và các lỗ trống phải có năng lượng đủ lớn Phôtôn kích thích:

*Khái niệm :

Hiện tượng

giảm điện trở

suất ,tức là

tăng độ dẫn

điện của bán

dẫn ,khi có

ánh sáng

thích hợp

chiếu vào

b.Hiện tượng quang dẫn

*Giải thích :-Khi bán dẫn được chiếu bằng chùm ánh sáng có

bước sóng thích hợp thì trong bán dẫn có thêm êlectron dẫn

và lỗ trống Dẫn đến mật độ hạt tải điện tăng lên ,độ dẫn điện tăng tức là điện trở suất giảm

-Cường độ ánh sáng càng mạnh thì mật độ hạt tải điện tăng

lên điện tượng quangn trở suất càng nhỏa

Si

Si

Si

P

Si

P

P Si

2 Quang i n trở (LDR đ ện tượng quang )(Light dependant

resistor):

b Hoạt động:

a Cấu tạo:

4

3 1

2

+ Trong tối mạch có dòng điện r t nh -> i n tr ấ ỏa Điện trở ện tượng quang ở

LDPr t l n ấ ớn

Dựa trên hiện tượng quang dẫn:

+Chiếu ánh sáng có   o  I t ng -> i n tr LDP gi m ăng -> điện trở LDP giảm đ ện tượng quang ở ải thỏa

(1): Chất bán dẫn

(2):chất cách điện (3),(4): điện cực

A

Bài 46 HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN TRONG QUANG ĐIỆN TRỞ VÀ PIN QUANG ĐIỆN

1.Hiện tượng quang điện trong

4

3 1

2

+Tăng cường độ sáng thì I càng tăng chứng tỏ điện trở LDP giảm càng nhỏ hơn

Là một dụng cụ điện mà giá

trị ù điện trở thay đổi khi

cường độ ánh sáng chiếu

vào thay đổi

E

B

R2

R1

LDR

K

Mạch tự động đĩng - ngắt đèn đường

Quang trở

c ng d ng : Ứng dụng : ụng :

Dựa trên hiện tượng quang điện bên

trong xảy ra trong chất bán dẫn

pin mặt trời lắp ở các máy tính điện tử bỏ túi,

trên các vệ tinh nhân tạo… cĩ e= 0,5 V-> 0,8 V

(1)

(3)

(2)

I

Pin mặt trời

(1): Kim loại điện cực âm

(2): Tấm bán dẫn lọai n

(3):Tấm bán dẫn loại p

Bài 46 HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN TRONG QUANG ĐIỆN TRỞ VÀ PIN QUANG ĐIỆN

1.Hiện tượng quang điện trong

3.Pin quang điện Quang n¨ng  §iƯn n¨ngiƯn n¨ng

b Hoạt động:

a Cấu tạo:

2.Quang điện trở

(4):Kim loại trong suốt điện cực dương

(4)

-+

E

c ng d ng Ứng dụng : ụng :

(1)

(3)

(2) (4)

Bài 46 HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN TRONG QUANG ĐIỆN TRỞ VÀ PIN QUANG ĐIỆN

1.Hiện tượng quang điện trong

a.Hiện tượng quang điện trong

*Hiện tượng giảm điện trở suất ,tức là tăng độ dẫn điện của bán

dẫn ,khi cĩ ánh sáng thích hợp chiếu vào

b.Hiện tượng quang dẫn

*Hiện tượng tạo thành các êlectron dẫn và lổ trống trong bán

dẫn,do tác dụng của ánh sáng cĩ bước sĩng thích hợp( λ≤λ 0 ) ,gọi là hiện tượng quang điện trong

2 Quang i n trở (LDR) đ ện tượng quang 3 1 4

2

Dựa trên hiện tượng quang điện bên

trong xảy ra trong chất bán dẫn

3.Pin quang điện

Quang n¨ng  §iƯn n¨ngiƯn n¨ng

Hoạt động:

(1)

(3)

(2) (4)

Là một dụng cụ điện có điện trở thay đổi

khi cường độ ánh sáng chiếu vào thay đổi

Bài tập

Bài 1 Câu nào sai khi nói về hiện tượng quang

dẫn?:

A Hiện tượng giảm mạnh điện trở của chất bán

dẫn khi bị chiếu sáng gọi là hiện tượng quang dẫn

B Trong hiện tượng quang dẫn, electron được

giải phóng trở thành electron tự do chuyển

động trong khối chất bán dẫn đó

C Một trong những ứng dụng quan trọng của

hiện tượng quang dẫn là việc chế tạo quang trở(LDR).

D Trong hiện tượng quang dẫn, năng lượng cần

thiết để giải phóng electron liên kết thành

electron dẫn là rất lớn.

Bài 2 Câu nào sai về quang trở:

a Bộ phận quan trọng của quang trở là một

lớp chất bán dẫn có gắn hai điện cực.

b Quang trở thực chất là một điện trở mà

giá trị của nó có thể thay đổi theo nhiệt độ.

c Quang trở có thể dùng thay thế cho các

tế bào quang điện

d Quang trở chỉ hoạt động khi ánh sáng

chiếu vào nó có bước sóng ngắn hơn giới hạn quang dẫn của quang trở

Bài 3

Câu nào đúng về pin quang điện:

a Pin quang điện là một nguồn điện trong

đó nhiệt năng biến thành điện năng

b Pin quang điện hoạt động dựa trên hiện

tượng cảm ứng điện từ.

c Pin quang điện hoạt động dựa vào

hiện tượng quang điện ngoài

d Pin quang điện hoạt động dựa trên hiện

tượng quang điện bên trong xảy ra trong một chất bán dẫn

B i 4: à

Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về hiện

tượng quang dẫn?

A Hiện tượng quang dẫn là hiện tượng giảm

mạnh điện trở của chất bán dẫn khi bị chiếu sáng.

B Trong Hiện tượng quang dẫn, êlectrôn được

giải phóng ra khỏi chất bán dẫn

C Một trong những ứng dụng quan trọng của

hiện tượng quan dẫn là việc chế tạo đèn

ống(đèn nê ôn)

D Hiện tượng quang dẫn chỉ xẩy ra khi có ánh

sáng tự ngoại chiếu vào

B i 5: à

Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về pin quang

điện?

A pin quang điện hoạt động dựa hiện tượng cảm ứng

điện từ.

B pin quang điện là một nguồn điện trong đó quang

năng biến đổi trực tiếp thành điện năng

C pin quang điện là một nguồn điện trong đó nhiệt

năng biến thành điện năng

D Sự hình thành suất điện động của pin là do sự

khuếch tán các ion dương dưới tác dụng của ánh sáng

Dặn dò:

1)Học bài cũ:

+ Hiện tượng quang điện ngoài + Hiện tượng quang dẫn

+Quang trở

+Pin quang điện