CHUÊN ĐỀ: HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN
HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
I. Hiện tượng quang điện
1. Thí nghiệm của Héc về hiện tượng quang điện
Dụng cụ thí nghiệm
Đèn hồ quang
- Tĩnh điện kế có gắn tấm kẽm tích điện âm
+
-
+
-
+
-
Zn
TN HECXO VE HTQĐ
Tĩnh điện kế
Bức xạ kích thích có
bước sóng thích hợp
Kim loại
2. Định nghĩa
II. Định luật về giới hạn quang điện
λ ≤ λ0
λ là bước sóng ánh sáng(bức xạ) kích thích.

λ0 là giới hạn quang điện của kim loại đang xét
III. Thuyết lượng tử ánh sáng
1. Giả thuyết Plăng
2. Lượng tử năng lượng
2. Lượng tử năng lượng
+ h = 6,625.10-34 Js: hằng số Plăng
+ f: tần số ánh sáng đơn săc.
+ λ: Bước sóng ánh sáng đơn sắc
3. Thuyết lượng tử ánh sáng
a) Ánh sáng được tạo thành bởi các hạt gọi là các phôtôn
b) Với mỗi ánh sáng đơn sắc có tần số f, các phôtôn đều giống nhau, mỗi phôtôn mang năng lượng bằng hf
c) Trong chân không, phôtôn bay với tốc độ c = 3.108 m/s dọc theo các tia sáng
d) Mỗi lần nguyên tử hay phân tử phát xạ hoặc hấp thụ ánh sáng thì chúng phát ra hay hấp thụ một phôtôn
Albert Einstein (1879- 1955)
4. Giải thích định luật về giới hạn quanh điện bằng thuyết lượng tử ánh sáng

Đặt
Ta có
IV. Lưỡng tính sóng - hạt của áng sáng
Ánh sáng vừa có tính chất sóng vừa có tính chất hạt
CẦN NHỚ:
1. Hieän töôïng quang ñieän laø gì ?
2. Ph�t bi?u n?i dung c?a thuy?t lu?ng t? �nh s�ng?
Nhà máy liên hợp điện mặt trời Noor rộng 30 km2 đang được xây dựng tại ngoại vi thành phố Ouarzazate, thuộc miền Trung Ma-rốc (Morocco), nơi được mệnh danh là cánh cửa vào sa mạc Sahara.
Các đảo ở Trường Sa được đầu tư dự án năng lượng sạch, với hệ thống điện mặt trời
HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN TRONG
QUANG ĐIỆN TRỞ VÀ PIN QUANG ĐIỆN
I: Chất quang dẫn và hiện tượng quang điện trong
1. Chất quang dẫn
2. Hiện tượng quang điện trong
II: Ứng dụng của hiện tượng quang điện trong
1. Quang điện trở
2. Pin quang điện
Chất quang dẫn
Hãy giải thích đặc tính dẫn điện của chất quang dẫn?
1. Chất quang dẫn
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Ánh sáng

Hiện tượng quang điện trong (quang dẫn) là hiện tượng ánh sáng giải phóng các electron liên kết để cho chúng trở thành các electron dẫn đồng thời tạo ra các lỗ trống cùng tham gia vào quá trình dẫn điện.
Chất quang dẫn
Ánh sáng
lỗ trống
electron dẫn
: Năng lượng kích hoạt
I. Hiện tượng quang điện trong
2. Hiện tượng quang điện trong

+ Hiện tượng ánh sang làm giải phóng các electron liên kết để chúng trở thành electron dẫn đồng thời tạo ra các lổ trống cùng tham gia vào quá trình dẫn điện gọi là hiện tượng quang điện trong
+ Điều kiện để gây ra hiện tượng quang điện trong là λ≤λ0 , λ0 gọi là giới hạn quang điện của bán dẫn .
I: Hiện tượng quang điện trong
b. Hiện tượng quang điện trong
So sánh giới hạn quang điện của bán dẫn và giới hạn quang điện của kim loại:


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
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
Hiện tượng quang điện trong
Quang điện trở
Pin quang điện
1. Quang điện trở
1
2
3
3
Định nghĩa: Là một tấm bán dẫn có giá trị điện trở thay đổi khi cường độ chùm sáng chiếu vào nó thay đổi.
Hoạt động: dựa trên hiện tượng quang điện trong.
Ứng dụng : trong các mạch khếch đại, thiết bị điều khiển bằng ánh sáng, máy đo ánh sáng.
Cấu tạo:
II: Ứng dụng của hiện tượng quang điện trong
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 sáng bởi ánh sáng thích hợp.
Ứng dụng của quang điện trở
Mạch báo động
Cửa tự động
Ứng dụng của quang điện trở
Đèn đường đóng ngắt tự động
Camera hồng ngoại
2. Pin quang điện

a. Định nghĩa: là nguồn điện trong đó quang năng được biến đổi trực tiếp thành điện năng.
Bán dẫn n
Bán dẫn p
Cấu tạo:
+++++++++++++++++++++
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
++++++++++++++++++++++
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
Hoạt động:
+
Ứng dụng: làm nguồn điện cho các vùng sâu, vùng xa, hải đảo, vệ tinh nhân tạo, tàu vũ trụ, máy tính bỏ túi, máy đo ánh sáng
II: Ứng dụng của hiện tượng quang điện trong
Ứng dụng của pin quang điện
Dự án tại xã Thượng Trạch, Bố Trạch, Quảng Bình. Công suất 11kW, trị giá 160.000USD.Dự án do quỹ Suez Foundation tài trợ
Pin mặt trời cho quần đảo Trường Sa. Trên quần đảo hiện có hơn 4.000 tấm pin mặt trời
Cung cấp điện sinh hoạt
Bếp năng lượng Mặt Trời
Bình nước nóng năng lượng Mặt Trời
Ứng dụng của pin quang điện
Sử dụng cho các vệ tinh ,
tàu thám hiểm
Sử dụng cho các phương tiện giao thông
Ứng dụng của pin quang điện
Chiếu sáng công cộng – đèn giao thông
Máy bay dùng pin Mặt Trời
CÁC HÌNH ẢNH ỨNG DỤNG PIN QUANG ĐIỆN
Vệ tinh nhân tạo sử dụng năng lượng Mặt Trời.