Tìm kiếm Bài giảng
Bài 46. Hiện tượng quang điện trong. Quang điện trở và pin quang điện

- 0 / 0
(Tài liệu chưa được thẩm định)
Nguồn:
Người gửi: Trần Thanh Giang
Ngày gửi: 14h:46' 13-03-2024
Dung lượng: 4.1 MB
Số lượt tải: 192
Nguồn:
Người gửi: Trần Thanh Giang
Ngày gửi: 14h:46' 13-03-2024
Dung lượng: 4.1 MB
Số lượt tải: 192
Số lượt thích:
0 người
Xe đạp
Nhà
chạy
Nhà
Năng
máy
máy
bằng
nhiệt
thủy
lượng
điện
năng
điện
điệnVũng
Mặt
hạt
lượng
Hòa
Trời
nhân
Bình
Mặt
Tàu Trời
1. Hieän töôïng quang ñieän trong
•2. Quang ñieän trôû.
•3. Pin quang ñieän.
KIỂM TRA KIẾN THỨC CŨ
Hieä
töôï
g quan saù
ñöôï
c trong
thíi maët kim
ÔÛ ñaâ
y,ncaù
cn
electron
bòtbaä
t haú
n ra khoû
nghieä
laø nhieä
n ntöôï
ngnggìquang
?
loaïmi neâ
hieä
töôï
ñieän naøy ñöôïc goïi laø
Zn
hieän töôïng quang ñieän ngoaøi.
H
1. Hieän töôïng quang ñieän ngoaøi laø hieän
töôïng khi chieáu aùnh saùng coù böôùc soùng
ngaén thích hôïp vaøo beà maët kim loaïi thì
laøm cho caùc eletron ôû maët kim loaïi ñoù bò
baät ra. Caùc electron bò baät ra goïi laø caùc
electron quang ñieän.
0
?
KIỂM TRA KIẾN THỨC
CŨ
Hiện tượng quang điện ngoài chỉ xảy ra khi nào?
TRAÛ LÔØI
Hiện tượng quang điện ngoài chỉ xảy ra khi bước sóng
của ánh sáng kích thích nhỏ hơn hoặc bằng giới hạn
quang điện.
0
Thế nào là hiện tượng
quang điện trong? Hiện
tượng quang điện trong
xảy ra khi nào?
1. Hiện tượng quang điện trong:
a. Hiện tượng quang điện trong
Chất bán dẫn là gì? Đặc điểm của chất bán dẫn?
Si
Si
Si
Si
Si
KIỂM TRA KIẾN THỨC
CŨ
0
T
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
MẠNG TINH THỂ SILIC
Chiếu
ánh độ
sáng
bước
Tăng
nhiệt
củacóbán
dẫnsóng thích hợp vào bán dẫn
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Trong bán dẫn tinh khiết mật độ electron bằng mật độ lỗ trống
Baùn daãn
E
Muốn gây ra hiện tượng quang điện trong thì ánh sáng kích thích phải
thỏa mãn điều kiện gì?
Với Ge, muốn gây ra hiện tượng quang điện trong,
Hieä
n töôï
ng quang
ñieä
n trong
xaûyphải
ra khi
nh
bước
sóng
của ánh
sáng
kíchchæ
thích
nhỏaùhơn
saùng1,88
kíchm
thích coù böôùc soùng baèng hoaëc nhoû hôn
moät böôùc soùng giôùi haïn 0 , goïi laø giôùi haïn quang
Với
ñieänSi,
cuûmuốn
a baùn gây
daãnra
. hiện tượng quang điện trong,
bước sóng của ánh sáng kích thích phải nhỏ hơn
1,11 m
0
So sánh giới hạn quang điện của bán dẫn và giới hạn
quang điện của kim loại:
Bán dẫn
Giới hạn quang
điện 0 (m)
Kim loại
Giới hạn quang
điện 0 (m)
Ge
Si
1,88
1,11
Ag
Cu
0,260
0,300
PbS
4,14
Zn
0,350
CdS
PbTe
0,90
6
Al
Na
0,360
0,500
PbSe
5,65
K
0,550
Ge
1,88
Ca
0,750
Naêng löôïng ñeå giaûi phoùng 1 electron lieân keát thaønh
1 electron daãn khoâng lôùn laém do ñoù aùnh saùng hoàng
ngoaïi cuõng coù theå gaây ra hieän töôïng quang ñieän trong
Hieän töôïng quang ñieän trong ñöôïc öùng duïng ñeå phaùt
hieän tia hoàng ngoaïi, hoaëc duøng trong caùc rôle ñieàu
khieån baèng tia hoàng ngoaïi nhö thieát bò baùo chaùy, boä
ñieàu khieån töø xa ôû maùy thu hình
Hieän töôïng quang ñieän ngoaøi vaø hieän töôïng quang ñieän trong
Kim loaïi
Tấm kim loại
Hieän töôïng quang ñieän ngoaøi
0
Baùn daãn
Hieän töôïng quang ñieän
beân trong
0
b. Hiện tượng quang dẫn:
Bán dẫn
G
Đ
E
b . Hiện tượng quang dẫn:
Moät soá chaát baùn daãn laø chaát caùch ñieän khi khoâng bò
chieáu saùng vaø trôû thaønh chaát daãn ñieän khi bò chieáu saùng.
Hieän töôïng quang daãàn laø hieän töôïng giaûm ñieän trôû
suaát, töùc laø taêng ñoä daãn ñieän cuûa baùn daãn, khi coù aùnh
saùng thích hôïp chieáu vaøo.
Trong hieän töôïng quang daãn: Khi chieáu aùnh saùng coù
böôùc soùng thích hôïp vaøo baùn daãn caùc electron daãn vaø
loã troáng maät ñoä haït taûi ñieän trong baùn daãn taêng ñoä
daãn ñieän cuûa baùn daãn taêng (ñieän trôû suaát giaûm)
Trong hieän töôïng quang daãn (khi ≤ 0 ), cöôøng ñoä
chuøm saùng chieáu vaøo baùn daãn caøng maïnh thì ñieän trôû
suaát cuûa noù caøng nhoû (ÖÙng duïng trong maùy ño cöôøng ñoä
saùng)
Giới hạn quang điện trong của một số chất
Chất
Se
CdSe
PbS
CdS
PbTe
PbSe
Giới hạn
quang dẫn
0,95
1,22
4,14
0,90
6
5,65
Điện trở
trong tối
104 - 108
2.106
104 - 105
3.106
106
106
Điện trở
ngoài sáng
20
2. QUANG ÑIEÄN TRÔÛ (LDR)
Ñònh nghóa : Quang ñieän trôû laø moät taám baùn daãn coù ñieän
trôûNguyeâ
hdcöôø
: Döï
treâcuû
n hieä
n töôï
ngnquang
thay nñoåtaéi ckhi
ngañoä
a chuø
m saù
g chieáuñieä
vaønotrong.
noù thay
ñoåi ( Ligh dependant resistor ).
Caáu taïo :
3
4
mA
2
1
(1) Lôùp chaát baùn daãn ( CdS).
(2) Taám nhöïa caùch ñieän.
(3),(4) : hai ñieän cöïc gaén vaøo lôùp
baùn daãn.
Một điện trở tải R
Một nguồn điện E
Hoaït ñoäng :
- Khi ñaët trong toái : soá chæ miliAmpe keá baèng 0. (RCdS = 3 106 )
- Chieáu aùnh saùng thích hôïp : soá chæ miliAmpe keá khaùc 0 (RCdS = 20 )
Cöôøng ñoä doøng quang ñieän trong maïch phuï thuoäc vaøo cöôøng ñoä
chuøm saùng vaø hieäu ñieän theá giöõa hai ñieän cöïc.
ÖÙng duïng : Trong caùc maïch ñieàu khieån töï ñoäng, trong caùc maùy ño
aùnh saùng.
Maïch töï ñoäng ñoùng ngaét caùc ñeøn ñöôøng:
C
B
IC
6V
R1
~
E
LDR
Ban ngaøy : Coù aùnh saùng chieáu vaøo quang ñieän trôû neân R rất
nhỏ , IB = 0; IC = 0
Ban toái : aùnh saùng chieáu vaøo quang trôû yeáu ñeán möùc naøo ñoù
thì ñieän trôû cuûa noù ñuû lôùn laøm hieäu ñieän theá UBE ñaït khoaûng
0,7 V neân xuaát hieän doøng IB (0,3 mA) do ñoù xuaát hieän doøng IC
(60 mA). Doøng IC chaïy qua nam chaâm ñieän laøm cho noù huùt caàn
ngaét ñieän laøm ñoùng maïch thaép saùng caùc ñeøn ñöôøng.
p
n
n
p
Et
3. Pin quang điện
** Pin
quang
điện
làđộng:
nguồnDựa
điện,
trong
đótượng
quang
năngđiện
Nguyên
tắc
hoạt
trên
hiện
quang
* Cấu
tạo:
được
biến
đổi
trực
tiếplớp
thành
trong xảy ra bên
cạnh
tiếpđiện
xúc năng
p-n
Một lớp kim loại mỏng
trong suốt đối với ánh
sáng
Một lớp bán dẫn loại p
Một lớp bán dẫn loại n
Một lớp đế kim loại
Tiến sĩ Lê Hoàng Tố, người đã biến năng lượng mặt trời
thành điện, chủ nhiệm dự án Delta Prores là nhà khoa học nữ
thứ 21 của Việt Nam được trao giải Kovalevskaia mang tên nhà
nữ toán học Nga xuất sắc ở thế kỷ 19.
Pin Mặt Trời lắp đặt cho
hộ dân tộc ở Bình Phước
Trạm điện Mặt Trời quần đảo
Trường Sa
MÔ
HÌNH
THÀNH
DÙNG
NĂNG
LƯỢNGMẶT
MẶTTRỜI
TRỜI
MÀN
HÌNH
DÈN PHỐ
LEDNỔI
DÙNG
NĂNG
LƯỢNG
BẾP NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI
ÖÙng duïng :
+ Pin quang ñieän coù raát nhieàu ứng dụng
+ laøm nguoàn ñieän söû duïng cho maùy tính boû tuùi, treân
veä tinh nhaân taïo . . .
Điện thoại di động dùng năng lượng Mặt trời
Chị Bé với chiếc bếp năng lượng Mặt Trời
Máy bay chạy
Máy
bằng
đo ánh
năngsáng
lượng Mặt trời
VỆ TINH THU NĂNG LƯỢNG MặT TRỜI CUNG CẤP CHO
TRÁI ĐẤT
ERS2-MỘT VỆ TINH QUAN SÁT TRÁI ĐẤT CỦA CƠ
QUAN VŨ TRỤ CHÂU ÂU
Sputnik - vệ tinh nhân tạo đầu tiên
ÖÙng duïng : Pin quang ñieän coù raát nhieàu ứng dụng
Một phòng giặt ở California sử dụng năng lượng Mạt Trời
0
Bếp
có
công
suất
1000
kW
ở
Odeillo
(Pháp)
đạt
đến
3000
C
Thiết bị nung nóng dùng năng lượng Mặt Trời
ÖÙng duïng : Pin quang ñieän coù raát nhieàu ứng dụng
Nhà máy cung cấp năng lượng Mặt Trời lớn nhất thế giới
(khánh thành năm 2010 tai Singapore
Xe chạy bằng năng lượng Mặt
CỦNG CỐ LẠI BÀI
1. Hiện tượng quang dẫn (hiện tượng quang điện
bên ngoài, điều kiện để có hiện tượng quang dẫn,
giới hạn quang dẫn
•2. Quang trôû, öùng duïng cuûa quang trôû.
•3. Pin quang ñieän, öùng duïng cuûa pin quang ñieän.
Nhà
chạy
Nhà
Năng
máy
máy
bằng
nhiệt
thủy
lượng
điện
năng
điện
điệnVũng
Mặt
hạt
lượng
Hòa
Trời
nhân
Bình
Mặt
Tàu Trời
1. Hieän töôïng quang ñieän trong
•2. Quang ñieän trôû.
•3. Pin quang ñieän.
KIỂM TRA KIẾN THỨC CŨ
Hieä
töôï
g quan saù
ñöôï
c trong
thíi maët kim
ÔÛ ñaâ
y,ncaù
cn
electron
bòtbaä
t haú
n ra khoû
nghieä
laø nhieä
n ntöôï
ngnggìquang
?
loaïmi neâ
hieä
töôï
ñieän naøy ñöôïc goïi laø
Zn
hieän töôïng quang ñieän ngoaøi.
H
1. Hieän töôïng quang ñieän ngoaøi laø hieän
töôïng khi chieáu aùnh saùng coù böôùc soùng
ngaén thích hôïp vaøo beà maët kim loaïi thì
laøm cho caùc eletron ôû maët kim loaïi ñoù bò
baät ra. Caùc electron bò baät ra goïi laø caùc
electron quang ñieän.
0
?
KIỂM TRA KIẾN THỨC
CŨ
Hiện tượng quang điện ngoài chỉ xảy ra khi nào?
TRAÛ LÔØI
Hiện tượng quang điện ngoài chỉ xảy ra khi bước sóng
của ánh sáng kích thích nhỏ hơn hoặc bằng giới hạn
quang điện.
0
Thế nào là hiện tượng
quang điện trong? Hiện
tượng quang điện trong
xảy ra khi nào?
1. Hiện tượng quang điện trong:
a. Hiện tượng quang điện trong
Chất bán dẫn là gì? Đặc điểm của chất bán dẫn?
Si
Si
Si
Si
Si
KIỂM TRA KIẾN THỨC
CŨ
0
T
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
MẠNG TINH THỂ SILIC
Chiếu
ánh độ
sáng
bước
Tăng
nhiệt
củacóbán
dẫnsóng thích hợp vào bán dẫn
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Trong bán dẫn tinh khiết mật độ electron bằng mật độ lỗ trống
Baùn daãn
E
Muốn gây ra hiện tượng quang điện trong thì ánh sáng kích thích phải
thỏa mãn điều kiện gì?
Với Ge, muốn gây ra hiện tượng quang điện trong,
Hieä
n töôï
ng quang
ñieä
n trong
xaûyphải
ra khi
nh
bước
sóng
của ánh
sáng
kíchchæ
thích
nhỏaùhơn
saùng1,88
kíchm
thích coù böôùc soùng baèng hoaëc nhoû hôn
moät böôùc soùng giôùi haïn 0 , goïi laø giôùi haïn quang
Với
ñieänSi,
cuûmuốn
a baùn gây
daãnra
. hiện tượng quang điện trong,
bước sóng của ánh sáng kích thích phải nhỏ hơn
1,11 m
0
So sánh giới hạn quang điện của bán dẫn và giới hạn
quang điện của kim loại:
Bán dẫn
Giới hạn quang
điện 0 (m)
Kim loại
Giới hạn quang
điện 0 (m)
Ge
Si
1,88
1,11
Ag
Cu
0,260
0,300
PbS
4,14
Zn
0,350
CdS
PbTe
0,90
6
Al
Na
0,360
0,500
PbSe
5,65
K
0,550
Ge
1,88
Ca
0,750
Naêng löôïng ñeå giaûi phoùng 1 electron lieân keát thaønh
1 electron daãn khoâng lôùn laém do ñoù aùnh saùng hoàng
ngoaïi cuõng coù theå gaây ra hieän töôïng quang ñieän trong
Hieän töôïng quang ñieän trong ñöôïc öùng duïng ñeå phaùt
hieän tia hoàng ngoaïi, hoaëc duøng trong caùc rôle ñieàu
khieån baèng tia hoàng ngoaïi nhö thieát bò baùo chaùy, boä
ñieàu khieån töø xa ôû maùy thu hình
Hieän töôïng quang ñieän ngoaøi vaø hieän töôïng quang ñieän trong
Kim loaïi
Tấm kim loại
Hieän töôïng quang ñieän ngoaøi
0
Baùn daãn
Hieän töôïng quang ñieän
beân trong
0
b. Hiện tượng quang dẫn:
Bán dẫn
G
Đ
E
b . Hiện tượng quang dẫn:
Moät soá chaát baùn daãn laø chaát caùch ñieän khi khoâng bò
chieáu saùng vaø trôû thaønh chaát daãn ñieän khi bò chieáu saùng.
Hieän töôïng quang daãàn laø hieän töôïng giaûm ñieän trôû
suaát, töùc laø taêng ñoä daãn ñieän cuûa baùn daãn, khi coù aùnh
saùng thích hôïp chieáu vaøo.
Trong hieän töôïng quang daãn: Khi chieáu aùnh saùng coù
böôùc soùng thích hôïp vaøo baùn daãn caùc electron daãn vaø
loã troáng maät ñoä haït taûi ñieän trong baùn daãn taêng ñoä
daãn ñieän cuûa baùn daãn taêng (ñieän trôû suaát giaûm)
Trong hieän töôïng quang daãn (khi ≤ 0 ), cöôøng ñoä
chuøm saùng chieáu vaøo baùn daãn caøng maïnh thì ñieän trôû
suaát cuûa noù caøng nhoû (ÖÙng duïng trong maùy ño cöôøng ñoä
saùng)
Giới hạn quang điện trong của một số chất
Chất
Se
CdSe
PbS
CdS
PbTe
PbSe
Giới hạn
quang dẫn
0,95
1,22
4,14
0,90
6
5,65
Điện trở
trong tối
104 - 108
2.106
104 - 105
3.106
106
106
Điện trở
ngoài sáng
20
2. QUANG ÑIEÄN TRÔÛ (LDR)
Ñònh nghóa : Quang ñieän trôû laø moät taám baùn daãn coù ñieän
trôûNguyeâ
hdcöôø
: Döï
treâcuû
n hieä
n töôï
ngnquang
thay nñoåtaéi ckhi
ngañoä
a chuø
m saù
g chieáuñieä
vaønotrong.
noù thay
ñoåi ( Ligh dependant resistor ).
Caáu taïo :
3
4
mA
2
1
(1) Lôùp chaát baùn daãn ( CdS).
(2) Taám nhöïa caùch ñieän.
(3),(4) : hai ñieän cöïc gaén vaøo lôùp
baùn daãn.
Một điện trở tải R
Một nguồn điện E
Hoaït ñoäng :
- Khi ñaët trong toái : soá chæ miliAmpe keá baèng 0. (RCdS = 3 106 )
- Chieáu aùnh saùng thích hôïp : soá chæ miliAmpe keá khaùc 0 (RCdS = 20 )
Cöôøng ñoä doøng quang ñieän trong maïch phuï thuoäc vaøo cöôøng ñoä
chuøm saùng vaø hieäu ñieän theá giöõa hai ñieän cöïc.
ÖÙng duïng : Trong caùc maïch ñieàu khieån töï ñoäng, trong caùc maùy ño
aùnh saùng.
Maïch töï ñoäng ñoùng ngaét caùc ñeøn ñöôøng:
C
B
IC
6V
R1
~
E
LDR
Ban ngaøy : Coù aùnh saùng chieáu vaøo quang ñieän trôû neân R rất
nhỏ , IB = 0; IC = 0
Ban toái : aùnh saùng chieáu vaøo quang trôû yeáu ñeán möùc naøo ñoù
thì ñieän trôû cuûa noù ñuû lôùn laøm hieäu ñieän theá UBE ñaït khoaûng
0,7 V neân xuaát hieän doøng IB (0,3 mA) do ñoù xuaát hieän doøng IC
(60 mA). Doøng IC chaïy qua nam chaâm ñieän laøm cho noù huùt caàn
ngaét ñieän laøm ñoùng maïch thaép saùng caùc ñeøn ñöôøng.
p
n
n
p
Et
3. Pin quang điện
** Pin
quang
điện
làđộng:
nguồnDựa
điện,
trong
đótượng
quang
năngđiện
Nguyên
tắc
hoạt
trên
hiện
quang
* Cấu
tạo:
được
biến
đổi
trực
tiếplớp
thành
trong xảy ra bên
cạnh
tiếpđiện
xúc năng
p-n
Một lớp kim loại mỏng
trong suốt đối với ánh
sáng
Một lớp bán dẫn loại p
Một lớp bán dẫn loại n
Một lớp đế kim loại
Tiến sĩ Lê Hoàng Tố, người đã biến năng lượng mặt trời
thành điện, chủ nhiệm dự án Delta Prores là nhà khoa học nữ
thứ 21 của Việt Nam được trao giải Kovalevskaia mang tên nhà
nữ toán học Nga xuất sắc ở thế kỷ 19.
Pin Mặt Trời lắp đặt cho
hộ dân tộc ở Bình Phước
Trạm điện Mặt Trời quần đảo
Trường Sa
MÔ
HÌNH
THÀNH
DÙNG
NĂNG
LƯỢNGMẶT
MẶTTRỜI
TRỜI
MÀN
HÌNH
DÈN PHỐ
LEDNỔI
DÙNG
NĂNG
LƯỢNG
BẾP NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI
ÖÙng duïng :
+ Pin quang ñieän coù raát nhieàu ứng dụng
+ laøm nguoàn ñieän söû duïng cho maùy tính boû tuùi, treân
veä tinh nhaân taïo . . .
Điện thoại di động dùng năng lượng Mặt trời
Chị Bé với chiếc bếp năng lượng Mặt Trời
Máy bay chạy
Máy
bằng
đo ánh
năngsáng
lượng Mặt trời
VỆ TINH THU NĂNG LƯỢNG MặT TRỜI CUNG CẤP CHO
TRÁI ĐẤT
ERS2-MỘT VỆ TINH QUAN SÁT TRÁI ĐẤT CỦA CƠ
QUAN VŨ TRỤ CHÂU ÂU
Sputnik - vệ tinh nhân tạo đầu tiên
ÖÙng duïng : Pin quang ñieän coù raát nhieàu ứng dụng
Một phòng giặt ở California sử dụng năng lượng Mạt Trời
0
Bếp
có
công
suất
1000
kW
ở
Odeillo
(Pháp)
đạt
đến
3000
C
Thiết bị nung nóng dùng năng lượng Mặt Trời
ÖÙng duïng : Pin quang ñieän coù raát nhieàu ứng dụng
Nhà máy cung cấp năng lượng Mặt Trời lớn nhất thế giới
(khánh thành năm 2010 tai Singapore
Xe chạy bằng năng lượng Mặt
CỦNG CỐ LẠI BÀI
1. Hiện tượng quang dẫn (hiện tượng quang điện
bên ngoài, điều kiện để có hiện tượng quang dẫn,
giới hạn quang dẫn
•2. Quang trôû, öùng duïng cuûa quang trôû.
•3. Pin quang ñieän, öùng duïng cuûa pin quang ñieän.
 









Các ý kiến mới nhất