Bài 45. Bài tập về hiện tượng quang điện

Bài 45. Bài tập về hiện tượng quang điện tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất cả...

TRƯỜNG THPT CHUYÊN NGUYỄN BỈNH

KHIÊM LỚP 11 LÍ

Năm học 2007 -2008

Định

nghĩa:

Hồ quang điện là dạng

phóng điện tự duy trì trong chất khí, xảy ra ở áp suất

thường hoặc áp suất thấp

giữa hai điện cực có hiệu

điện thế không lớn.

Đặt hai thanh than (hai điện cực) vào nguồn điện có hiệu điện thế 50V

Ban đầu, để cho hai đầu thanh

than chạm nhau.

Sau đó, tách chúng ra một

khoảng ngắn.

Ta thấy…

Hồ quang điện

Thí nghiệm tạo hồ quang

điện:

Cơ chế phát sinh và duy trì

hồ quang:

Khi hai thanh than chạm vào nhau, mạch điện bị nối tắt, dòng điện trong mạch rất lớn làm cho chỗ tiếp xúc của hai thanh than nóng đỏ.

Khi hơi tách hai thanh

than, tại đầu thanh than

bị đốt nóng, các

êlectrôn thu được động

năng lớn và bứt ra

khỏi thanh than đi từ

cực âm (catôt) sang

cực dương (anôt) Các

êlectrôn  này bắn

phá cực dương và làm

nóng sáng cực dương

Từ cực dương các ion

dương bắn ra lại chạy

sang cực âm, đập vào

nó, làm cho cực âm

nóng lên và các

êlectrôn được bứt ra,

nhờ vậy hồ quang được

duy trì

Khoảng không khí giữa

hai đầu thanh than bị

ion hoá ở nhiệt độ

cao nên dẫn điện tốt Khí than bị bốc cháy,

không khí nóng cũng

bốc lên làm cho khí

than cháy theo hình

lưỡi liềm, cong về phía

trên

Đặc điểm của hồ

quang điện:

• Là sự phóng điện tự duy trì trong chất khí

• Tập trung trong một plasma hẹp và sáng

chói, phát ra tia hồng ngoại, ánh sáng màu trắng và giàu tia tử ngoại Phần lớn ánh sáng phát ra từ một diện tích nhỏ

• Dòng điện chạy qua chất khí giữa anôt và catôt bao gồm: dòng các eletron, ion âm từ catôt đến anôt và dòng các ion dương từ anôt đến catôt

• Nhiệt độ rất cao

• Hiệu điện thế tương đối thấp

• Cường độ dòng điện rất lớn

• Anôt bị lõm vào

• Khi các điện cực nằm ngang, hồ quang điện có dạng vòng cung

• Có tiếng nổ nhỏ

1 Hàn hồ quang

điện:Hàn hồ quang là phương pháp nối hai miếng kim loại bằng cách làm nóng chảy chúng hoặc một dây kim loại trung gian, nhiệt sinh ra từ một hồ quang điện giữa các vật hàn và đầu que hàn.

2 Sản xuất các hợp chất

hoá học:

- Sản xuất axit nitric: từ khí nitơ

O2 + N2 → 2NO 2NO + O2 → 2NO2 4NO2 + 2H2O + O2 → 4HNO3

- Sản xuất canxi cacbua và axetylen: từ đá vôi và than cốc

CaO + 3C → CaC2 + CO CaC2 + 2H2O → C2H2 + Ca(OH)2

- Sản xuất silic: từ silicat siêu sạch

SiO2 + C → Si + CO2

- Sản xuất ống nanô cacbon: một hồ quang điện với điện cực than có thể tạo ra ống nanô cacbon ở điều kiện thích hợp.

3 Luyện

kim:

Mô hình lò hồ quang

•Đèn hồ quang chỉ tất cả những loại đèn tạo ra ánh sáng nhờ một hồ quang điện Đèn gồm có hai điện cực điển hình được làm bằng vonfam và được ngăn cách với bên ngoài bởi một loại khí Mỗi loại đèn thường được đặt tên theo khí được chứa đựng trong bóng, bao gồm: nê-ông, acgon, xenon, natri, halogenua kim loại và thủy ngân.

•Đèn hồ quang là ứng dụng đầu tiên của dòng điện trong phát sáng

•Ngày nay, đèn hồ quang là sự lựa chọn hàng đầu cho giải pháp tiết kiệm điện.

Một số loại đèn hồ quang tiêu biểu: Đèn hồ quang than: đèn

điện sử dụng bức xạ phóng

điện hồ quang giữa các điện

cực than Các điện cực có thể

thêm lõi bằng hoá chất đặc

biệt để tăng cường độ ánh

sáng phát ra Đèn được dùng

làm đèn chiếu, đèn biển,

máy chiếu phim, vv…

Đèn hồ quang natri (đèn vàng): bên

trong chứa hơi natri, là loại đèn phổ biến

trong việc chiếu sáng cơng cộng (đèn cao

áp).

Đèn hồ quang neon: đèn

ống trong đó khí neon bị ion

hoá bởi dòng điện dọc theo

chiều dài ống, phát ra một

luồng ánh sáng đỏ rực Nếu

dùng hỗn hợp khí neon - heli,

ánh sáng phát ra có màu đỏ

da cam Hiệu suất phát sáng

25 lm/W Loại đèn này chủ yếu

dùng làm đèn quảng cáo và

đèn tín hiệu.

Đèn hồ quang

xenon:

- Đèn xenon có hai điện

cực đặt trong một ống

thủy tinh thạch anh,

một bầu chứa khí

xenon và muối kim loại.

- Tia hồ quang phát ra

trong bóng tạo ánh

sáng cho đèn.

- Đèn hồ quang xenon

chủ yếu được dùng

để trang trí

• Phân loại: gồm đèn ống và đèn compact.

• Cấu tạo:

– Gồm một ống thủy tinh hình trụ, mặt trong có tráng một lớp bột huỳnh quang mỏng Trong ống thủy tinh người ta hút hết không khí và thay vào đó là một loại khí trơ và vài giọt thủy ngân lỏng.

– Hai đầu của bóng đèn có hai sợi dây tóc nhỏ bằng Volfram đóng vai trò là hai điện cực

– Để đèn huỳnh quang hoạt động được cần có hai thiết bị khác là chấn lưu và Stăcte (con chuột)

Đèn huỳnh quang: là huỳnh quang sinh ra trong hơi thủy ngân ở áp suất thấp.

• Nguyên lý hoạt động:

– Stăcke hoạt động như một công tắc điện tự động K Khi bật công tắc đèn, K đóng, dòng điện chạy qua hai điện cực mắc nối tiếp, làm các dây nóng đỏ và phát ra electron (phát xạ nhiệt electron) Khi K ngắt, một cực trở thành anôt, còn cực kia là catôt và hồ quang xảy ra

– Hồ quang phát ra bức xạ chứa tia tử ngoại hoặc cực tím có năng lượng lớn Bức xạ cực tím và tử ngoại tác dụng lên bột huỳnh quang trên thành ống, làm bột bức xạ ánh sáng nhìn thấy.

– Dòng điện trong quá trình phóng điện hồ quang giữ cho dây vonfram tiếp tục nóng đỏ Cuộn chấn lưu trong mạch điện giữ cho dòng điện không tăng quá cao làm hỏng đèn.

Nhóm biên

soạn:

Nguyễn Tiến

Mạnh

Nguyễn Thị Vân

Anh

Trần Minh Trung

Lê Anh Công

Nguyễn Xuân

Dũng

Tạ Huy Hoàng

Giáo viên hướng dẫn:

Phạm Thùy Dung

Cảm ơn các bạn đã quan tâm

theo dõi.