Bài 31. Hiện tượng quang điện trong

Câu1: Hiện tượng quang điện là gì? Phát biểu định luật về giới hạn quang điện.
KIỂM TRA KIẾN THỨC
KIỂM TRA KIẾN THỨC
Câu2. Phát biểu nội dung của thuyết lượng tử ánh sáng.
Câu 3. Tính Lượng tử năng lượng của bức xạ đỏ (có bước sóng =0,75µm) và bức xạ vàng (có bước sóng =0,58 µm).

phim
quan sát TRẠM NGHIÊN CỨU VŨ TRỤ ISS các em thấy các tấm pin mặt trời cung cấp điện năng cho trạm vũ trụ này hoạt động dựa trên hiện tượng nào?
BÀI 31-Tiết 53
Hãy kể một số chất bán dẫn và cho biết tính chất đặc biệt của chúng?
I.Chất quang dẫn và hiện tượng quang điện
1. Chất quang dẫn:
Chất quang dẫn là chất bán dẫn có tính chất dẫn điện kém khi không bị chiếu sáng và trở thành chất dẫn điện tốt khi bị chiếu sáng thích hợp
Hãy quan sát hiện tượng xảy ra khi chiếu chúm ánh sáng vào chất bán dẫn Si

I.Chất quang dẫn và hiện tượng quang điện
2. Hiện tượng quang điện trong







Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
e d?n
Lỗ trống
Lỗ trống

Hãy giải thích hiện tượng xảy ra.
Hiện tượng quang điện trong là gì?

I.Chất quang dẫn và hiện tượng quang điện
2. Hiện tượng quang điện trong
Hiện tượng ánh sáng giải phóng các êlectron liên kết để cho chúng trở thành các êlectron dẫn đồng thời tạo ra các lỗ trống cùng tham gia vào quá trình dẫn điện, gọi là hiện tượng quang điện trong
I.Chất quang dẫn và hiện tượng quang điện







Giới hạn quang dẫn và năng lượng kích hoạt
Giới hạn quang điện
II. Quang điện trở:
Là một điện trở làm bằng chất quang dẫn
Điện trở của quang điện trở giảm đột ngột khi có ánh sáng chiếu vào
Quang điện trở là gì? Nêu cấu tạo của quang điện trở.

II. Quang trở (LDR)
2. Hoạt động:
1. Cấu tạo:
4
3
1
2
chất bán dẫn (như CdS)
+ Trong tối trong mạch không có dòng điện
Dựa trên hiện tượng quang dẫn:
+Chiếu ánh sáng có ?? ?o ?xuất hiện dòng điện trong mạch
(1): Chất bán dẫn
(2):chất cách điện
(3),(4): điện cực
A
III. Pin quang điện
1. Khái niệm:
Là một nguồn điện chạy bằng năng lượng ánh sáng, nó biến đổi trực tiếp quang năng thành điện năng
2. Hiệu suất: các pin quang điện chỉ vào khoảng trên dưới 10%
3. Cấu tạo và hoạt động
a. Cấu tạo:
- Một tấm bán dẫn loại n bên trên có phủ một lớp bán dẫn loại p

- Trên cùng là một tấm kim loại rất mỏng. Dưới cùng là một đế kim loại. Các kim loại này đóng vai trò là các điện cực
Lớp chặn
+
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
b. Hoạt động
Kim loại mỏng
G
Khi chiếu ánh sáng có bước sóng ngắn hơn giới hạn quang dẫn vào lớp kim loại mỏng thí ánh sáng sẽ xuyên qua lớp này vào lớp p, gây ra hiện tựợng quang điện trong
Electron dễ dàng qua lớp chặn xuống bán dẫn loại n, còn lỗ trống thì bị giữ lại.
Kết quả là điện cực kim loại mỏng ở trên trở thành điện cực dương, còn đế kim loại ở dưới sẽ trở thành cực âm của pin
Nếu ta nối hai điện cực bằng một dây dẫn thông quan điện kế thì ta thấy có dòng quang điện chạy từ cực dương sang cực âm
III. Pin quang điện
So sánh độ lớn suất điện động của pin quang điện với suất điện động của pin hóa học.

4. Ứng dụng:
- Trong các máy đo ánh sáng, vệ tinh nhân tạo, máy tính bỏ túi
- Ô tô máy bay chạy bằng pin năng lượng


Pin dẻo, có thể uốn cong được nên có thể lắp bất cứ chỗ nào.
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 cùng nguồn kích thích là á�nh sáng thích h?p
Khác
nhau

Vật bị chiếu sáng là kim loại

Vật bị chiếu sáng là chất bán dẫn
Cơ chế:ánh sáng thích hợp
chiếu vào, electron bật
ra khỏi kim loại

Cơ chế: Trong hiện tượng quang
dẫn: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?
hạt tải điện bên trong chất bán dẫn
là electron và lỗ trống .

Hạt tải điện: các electron tự do

Hạt tải điện: các electron dẫn
và các lỗ trống

Phôtôn kích thích phải có
năng lượng đủ lớn

Không đòi hỏi phôtôn kích thích
có năng lượng lớn

Câu 1: Điện trở của quang điện trở có đặc điểm nào dưới đây?
A.Có giá trị rất lớn
Câu 2: Khi hiện tượng quang dẫn xảy ra, trong chất bán dẫn hạt mang điện tham gia vào quá trình dẫn điện là:
A.Êlectrôn và các ion dương
B. Êlectron và lỗ trống mang điện âm
C. Êlectrôn và hạt nhân
D.Êlectrôn và lỗ trống mang điện dương
B. Có giá trị rất nhỏ
C. Có giá trị không đổi
D. Có giá trị thay đổi được
IV. Bài tập áp dụng:
Câu 3: Bước sóng lớn nhất của ánh sáng kích thích khi chiếu vào một tấm kim loại có thể gây ra được hiện tương quang điện là λ0 = 0,48μm. Năng lựong tối thiểu cần cung cấp để bứt êlectrôn khỏi kim loại là:
A.4,4.10-20J
B. 2,59eV
C. 0,441.10-18J
D. 25,9eV