Chất quang dẫn là chất bán dẫn có tính dẫn điện kém khi không bị chiếu sáng và trở thành chất dẫn điện tốt khi bị chiếu ánh sáng thích hợp.
Câu 2. Hiện tượng quang điện trong là gì? Giải thích tính quang dẫn của một chất.
- Hiện tượng quang điện trong là hiện tượng các electron liên kết được ánh sáng giải phóng để trở thành các electron dẫn.
- Giải thích tính quang dẫn của một số chất:
Khi không bị chiếu sáng, các electron trong chất quang dẫn đều ở trong trạng thái liên kết với các nút mạng tinh thể. Hầu như không có electron tự do. Khi đó các chất nói trên là chất dẫn điện kém.
Khi bị chiếu sáng, mỗi photon của ánh sáng kích thích sẽ truyền toàn bộ năng lượng của nó cho một electron liên kết. Nếu năng lượng mà electron nhận được đủ lớn thì electron đó có thể được giải phóng khỏi mối liên kết để trở thành electron dẫn và tham gia vào quá trình dẫn điện. Mặt khác, khi electron liên kết được giải phóng thì nó sẽ để lại một lỗ trống. Lỗ trống này cũng tham gia vào quá trình dẫn điện. Kết quả là khối chất nói trên trở thành chấ dẫn điện tốt.
Câu 3. Trình bày cấu tạo và hoạt động của một pin quang điện.
Trả lời:
Pin quang điện gồm hai lớp bán dẫn tiếp xúc nhau: một bán dẫn loại p (gồm đa số là lỗ trống mang điện tích dương) và một lớp bán dẫn n (gồm đa số là electrôn dẫn mang điện tích âm).
Giữa lớp p và lớp n hình thành một lớp đặc biệt gọi là lớp chặn, có tác dụng ngăn không cho electrôn di chuyển từ lớp bán dẫn n sang lớp bán dẫn p.
Khi chiếu ánh sáng vào bề mặt lớp p thì trong lớp này xuất hiện rất nhiều các electrôn dẫn.
Chúng ngay lập tức khuếch tán sang lớp n khiến lớp bán dẫn p trở nên nhiễm điện dương còn lớp n thừa electrôn trở nên nhiễm điện âm.
Ở phía trên lớp p có một lớp kim loại mỏng (vừa cho phép ánh sáng đi qua, vừa có tác dụng dẫn điện) nối với một điện cực. Điện cực này là điện cực dương.
Ở phía dưới lớp n là một đế bằng kim loại đóng vai trò của điện cực âm.
Nối hai điện cực của pin quang điện với một mạch ngoài thì trong mạch ngoài có dòng điện một chiều chạy từ cực dương sang cực âm
Câu 4. Hãy ghép nửa câu ở phần trên với nửa câu ở phần dưới để thành một câu có nội dung đúng.
A. pin hóa học...
B. Pin nhiệt điện...
C. Pin quang điện....
a) ... hoạt động dựa vào hiện tượng quang điện trong xảy ra bên cạnh một lớp chặn.
b) ... hoạt động dựa vào sự hình thành các hiệu điện thế điện hóa ở hai điện cực.
c) ... hoạt động dựa vào sự hình thành hiệu điện thế khi các êlectron tự do khuếch tán từ đầu nóng sang đầu lạnh của một dây kim loại.
Trả lời: A - b; B - c; C - a.
Câu 5. Điện trở của một quang điện trở có đặc điểm nào dưới đây?
A. Có giá trị rất lớn. B. Có giá trị rất nhỏ.
C. Có giá trị không đổi. D. Có giá trị thay đổi được.
Trả lời: Đáp án D
Điện trở của quang điện trở có thể thay đổi từ vài mêgaôm khi không được chiếu sáng xuống đến vài chục ôm khi được chiếu ánh sáng thích hợp
Câu 6. Suất điện động của một pin quang điện có đặc điểm nào dưới đây?
A. Có giá trị rất lớn.
B. Có giá trị rất nhỏ.
C. Có giá trị không đổi, không phụ thuộc điều kiện bên ngoài.
D. Chỉ xuất hiện khi pin được chiếu sáng.
Trả lời: Đáp án D
Pin quang điện là pin chạy bằng năng lượng ánh sáng.
BÀI 32: HIỆN TƯỢNG QUANG – PHÁT QUANG
Câu 1. Hiện tượng quang – phát quang là gì? Phân biệt hiện tượng huỳnh quang và hiện tượng lân quang?
- Hiện tượng quang - phát quang là sự hấp thụ ánh sáng có bước sóng này để phát ra ánh sáng có bước sóng khác.
- Sự phát quang của các chất lỏng và chất khí có đặc điểm là ánh sáng phát quang bị tắt rất nhanh sau khi tắt ánh sáng kích thích. Sự phát quang này gọi là sự huỳnh quang.
- Sự phát quang của nhiều chất rắn lại có đặc điểm là ánh sáng phát quang này có thể kéo dài một khoảng thời gian nào đó, gọi là sự lân quang.
Câu 2. Ánh sáng huỳnh quang có đặc điểm gì?
Ánh sáng huỳnh quang có bước sóng dài hơn bước sóng áng sáng kích thích.
Câu 3. Sự phát sáng của vật nào dưới đây là sự phát quang?
A. Tia lửa điện. B. Hồ quang. C. Bóng đèn ống. D. Bóng đèn pin.
Trả lời: Đáp án C
Sự phát sáng của bóng đèn ống là sự phát quang. Thành trong của các đèn ống thông dụng có phủ một lớp bột phát quang. Lớp bột này sẽ phát quang ánh sáng trắng khi bị kích thích bởi ánh sáng giàu tia tử ngoại do hơi thuỷ ngân trong đèn phát ra lúc có sự phóng điện qua nó.
Câu 4. Nếu ánh sáng kích thích là ánh sáng màu lam thì ánh sáng huỳnh quang không thể là ánh sáng nào dưới đây?
A. Ánh sáng đỏ. B. Ánh sáng lục.
C. Ánh sáng lam. D. Ánh sáng chàm.
Trả lời: Đáp án D
Đặc điểm của ánh sáng huỳnh quang: Ánh sáng huỳnh quang có bước sóng dài hơn bước sóng của ánh sáng kích thích. λlam > λchàm => ánh sáng huỳnh quang không thể là ánh sáng chàm.
Câu 5. Một chất có khả năng phát quang ánh sáng màu đỏ và ánh sáng màu lục. Nếu dùng tia tử ngoại để kích thích sự phát quang của chất đó thì ánh sáng phát quang có thể có màu nào?
A. Màu đỏ. B. Màu vàng. C. Màu lục. D. Màu lam.
Trả lời: Đáp án B
Bước sóng của ánh sáng phát quang dài hơn bước sóng của ánh sáng kích thích
Câu 6. Ở trên áo của các công nhân làm đường hay dọn vệ sinh trên đường thường có những đường kẻ to bản, nằm ngang, màu vàng hoặc lục.
a) Những đường kẻ to dùng để làm gì?
b) Những đường kẻ đó bằng chất liệu phát quang hay phản quang?
c) Hãy đề xuất một thí nghiệm đơn giản để nhận biết những chất liệu đó là phát quang hay phản quang.
Trả lời:
a) Các dải băng này dùng để báo hiệu cho xe cộ chạy trên đường.
b) Các băng này làm bằng chất liệu phát quang.
c) Dùng bút thử tiền chiếu sáng vào một chỗ trên băng đó, rồi xem chỗ đó sáng lên màu gì. Nếu nó sáng lên màu vàng hay màu lục thì đó là băng phát quang.
BÀI 33 : MẪU NGUYÊN TỬ BO Câu 1. Mẫu nguyên tử Bo khác mẫu nguyên tử Rơ-đơ-pho ở điểm nào?
Trả lời: Trong mẫu này, Bo vẫn giữ mô hình hành tinh nguyên tử của Rơ – đơ – pho, nhưng ông cho rằng hệ thống nguyên tử bị chi phối bởi những quy luật đặc biệt có tính lượng tử mà ông đề ra dưới dạng hai giả thuyết. Người ta gọi chúng là hai tiên đề của Bo về cấu tạo nguyên tử: Tiên đề về các trạng thái dừng và tiên đề về sự bức xạ và hấp thụ năng lượng của nguyên tử.
Câu 2. Trình bày tiên đề Bo về các trạng thái dừng.
- Nguyên tử chỉ tồn tại trong một số trạng thái có năng lượng xác định, gọi là các trạng thái dừng. Khi ở trong các trạng thái dừng thì nguyên tử không bức xạ.
- Trong các trạng thái dừng của nguyên tử, electron chỉ chuyển động quanh hạt nhân trên những quỹ đạo có bán kính hoàn toàn xác định gọi là các quỹ đạo dừng.
Câu 3. Trình bày tiên đề Bo về sự bức xạ và hấp thụ năng lượng của nguyên tử?
- Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng (En) sang trạng thái dừng có năng lượng thấp hơn (Em) thì nó phát ra một photon có năng lượng đúng bằng hiệu En - Em : ε = hfnm = En - Em
- Ngược lại, nếu năng lượng đang ở trong trạng thái có năng lượng (Em) mà hấp thụ được một photon có năng lượng đúng bằng hiệu En - Em thì nó chuyển lên trạng thái dừng có năng lượng cao (En)
Câu 4. Chọn câu đúng. Trạng thái dừng là
A. Trạng thái êlectron không chuyển động quanh hạt nhân.
B. Trạng thái hạt nhân không dao động.
C. Trạng thái đứng yên của nguyên tử.
D. Trạng thái ổn định của hệ thống nguyên tử.
Trả lời: Đáp án D
Câu 5. Xét ba mức năng lượng EK, EL và EM của nguyên tử hiđrô (H.33.2). Một phôtôn có năng lượng bằng EM - EK bay đến gặp nguyên tử này.
Nguyên tử sẽ hấp thụ phôtôn và chuyển trạng thái như thế nào?
A. Không hấp thụ. B. Hấp thụ nhưng không chuyển trạng thái.
C. Hấp thụ rồi chuyển dần từ K lên L rồi lên M. D. Hấp thụ rồi chuyển thẳng từ K lên M.
Trả lời: Đáp án D
Tiên đề về sự bức xạ và hấp thụ năng lượng của nguyên tử: Nếu nguyên tử đang ở trạng thái dừng có năng lượng Em mà hấp thụ được photon có năng lượng đúng bằng hiệu En - Em thì nó sẽ chuyển lên trang thái dừng có năng lượng En
Câu 6. Có một đám nguyên tử của một nguyên tố mà mỗi nguyên tử có ba mức năng lượng EK, EL và EM của nguyên tử hiđrô (H.33.2). Chiếu vào đám nguyên tử này một chùm sáng đơn sắc mà mỗi phôtôn trong chùm có năng lượng là ε = EM - EK. Sau đó nghiên cứu quang phổ vạch phát xạ của đám nguyên tử trên. Ta sẽ thu được bao nhiêu vạch quang phổ?
A. Một vạch. B. Hai vạch. C. Ba vạch. D. Bốn vạch.
Trả lời: Đáp án C.
Nguyên tử hấp thụ phô tôn có năng lượng EM - EK, nguyên tử sẽ chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng EK lên trạng thái có năng lượng EM.
Từ trạng thái này có thể chuyển về trạng thái có năng lượng EL, EK. Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái L, nguyên tử tiếp tục chuyển về trạng thái K. Như vậy, ta sẽ thu được ba vạch ứng với ba phôtôn có năng lượng là hfML; hfMK; hfLK.
Cõu 7. Ion crụm trong hồng ngọc phỏt ra ỏnh sỏng đỏ bước súng 0,694 àm. Tớnh hiệu giữa hai mức năng lượng mà khi chuyển hai mức đó, ion crôm phát ra ánh sáng nói trên.
Trả lời: Hiệu giữa hai mức năng lượng:
34 8 20
20
6 19
6, 625.10 .3.10 28, 64.10
28, 64.10 1, 79 .
0, 694.10 1, 6.10
E hc J eV eV