Bài 51: Quang trở và pin quang điện

VẬT LÝ 12

TRƯỜNG THPT TRƯỜNG CHINH
TRƯỜNG THPT TRƯỜNG CHINH

Kiểm tra bài cũ:
1.Hiện tượng quang điện là gì?
2. Công thức nào đúng cho trường
hợp
dòng quang điện triệt tiêu?:
2
maxo
h
mv
eU
=
b.
4
2
maxo
h
mv
eU =
c.
2
2
maxo
h
mv
eU
=
d.
2
max
2
1
oh
mveU
=
a.
Câu c

3.Câu nào sai về thuyết lượng tử ánh sáng:
a. Những nguyên tử hay phân tử vật chất không hấp thụ
hay bức xạ ánh sáng một cách liên tục mà theo từng phần riêng
biệt, đứt quãng.
b. Chùm ánh sáng là dòng hạt, mỗi hạt là một phôtôn
c. Khi ánh sáng truyền đi, các lượng tử ánh sáng không
bò thay đổi, không phụ thuộc khoảng cách tới nguồn sáng
d. Năng lượng của các phôtôn ánh sáng là như nhau,
không phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng
4.Chọn câu sai:
a. Các đònh luật quang điện hoàn toàn phù hợp với tính
chất sóng của ánh sáng
b. Thuyết lượng tử do Plăng(Planck) người Đức đề xướng
năm 1900
c. Anhxtanh cho rằng ánh sáng gồm những hạt riêng biệt
gọi là phôtôn
d. Mỗi phôtôn bò hấp thụ sẽ truyền hoàn toàn năng lượng
của nó cho một electron

5.Trong các công thức sau đây, công thức
nào là công thức Anhxtanh về hiện tượng
quang điện?:
2
2
maxo
mv
Ahf −=

b.
2
2
2
maxo
mv
Ahf
+=

c.
2
2
maxo
mv
Ahf
+=
d.
4
2
maxo
mv
Ahf
+=
a.
Câu c

Bài mới:
I. Hiện tượng quang dẫn:
Quang trở và pin quang điện

*Vật thể là kim loại:
Khi chiếu ánh sáng có bước sóng thích hợp
vào kim loại có hiện tượng gì xảy ra?
Hiện tượng quang điện ngoài?


Vật thể là chất bán dẫn:
+là chất cách điện khi không bò chiếu sáng

+là chất dẫn điện khi bò chiếu sáng
Hiện tượng quang dẫn
Hiện tượng giảm mạnh điện trở của chất bán
dẫn khi bò chiếu sáng
Mỗi phôtôn của ánh sáng kích thích bò hấp thụ
giải phóng 1 electron liên kết trong khối chất bán dẫn
để lại 1 “lỗ trống” mang điện dương
electron tự do và lỗ trống chuyển động trong khối
chất bán dẫn


Hiện tượng quang điện bên trong
Hiện tượng giải phóng các electron liên kết
thành electron dẫn
*Giới hạn quang dẫn (λ
o
) của một chất là
bước sóng dài nhất của ánh sáng có khả
năng gây ra hiện tượng quang dẫn ở chất
đó.
* Để gây ra hiện tượng quang dẫn, không
đòi hỏi phôtôn có năng lượng lớn.


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 áùnh sáng
Khác
nhau
Vật bò chiếu sáng là kim loại
Vật bò 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 bò 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

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 λ≤ λ
o
xuất hiện dòng điện trong
mạch
(1): Chất bán dẫn
(2):chất cách điện
(3),(4): điện cực
A

Quang trở
Quang trở

3.Ứng dụng:
TD: mạch đóng- ngắt đèn đường:
Quang trở dùng thay cho tế bào quang điện
trong hầu hết các mạch điều khiển tự động

III. Pin quang điện:
-Nguyên tắc hoạt động:
Dựa trên hiện tượng quang điện bên
trong xảy ra trong chất bán dẫn
* pin đồng oxit
-Ứng dụng: pin mặt trời lắp ở các máy tính điện tử bỏ túi, trên các vệ
tinh nhân tạo…
(1)
(3)
(2)
E
I
I
Pin mặt trời
(1): Cu
(2): Cu
2
O
(3): Au

CỦNG CỐ:
1.Câu nào sai khi nói về hiện tượng quang dẫn?:
a. Hiện tượng giảm mạnh điện trở của chất bán dẫn khi bò
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.

Xem chi tiết: Bài 51: Quang trở và pin quang điện