Bài giảng Vật lí 12 - Tiết 52: Hiện tượng quang điện trong

Nội dung text: Bài giảng Vật lí 12 - Tiết 52: Hiện tượng quang điện trong

1. NhàNhàNhàNăng máymáy máy nhiệtthủylượng điện điệnđiệnVũng Mặt hạt Hịa Trờinhân Bình Tàu
2. Kiểm tra kiến thức cũ 1. Hiện tượng quang điện là gì? 2. Nêu điều kiện xảy ra hiện tượng quang điện? 3. Hạt tải điện trong chất bán dẫn là gì? Nêu một số biểu hiện của chất bán dẫn mà em biết? Trả lời 1. Hiện tượng ánh sáng làm bật các êlectron ra khỏi bề mặt kim loại gọi là hiện tượng quang điện (ngồi) 2. Điều kiện:  0 3. Hạt tải điện trong chất bán dẫn: electron và lỗ trống Biểu hiện: Điện trở giảm khi nhiệt độ tăng, bị chiếu sáng, bị tác dụng của tác nhân ion hĩa
3. GV: Tường Bích Ngọc Lớp 12A1
4. I. CHẤT QUANG DẪN VÀ HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN TRONG 1. Chất quang dẫn Là chất bán dẫn, khi khơng bị chiếu sáng: dẫn điện kém ( lớn) khi bị chiếu ánh sáng thích hợp: dẫn điện tốt ( nhỏ) Hiện tượng giảm điện trở suất của bán dẫn khi cĩ ánh sáng thích hợp chiếu vào gọi là hiện tượng quang dẫn ? Dựa vào thuyết lượng tử ánh sáng giải thích hiện tượng trên? Khi khơng bị chiếu sáng Khi bị chiếu sáng thích hợp Các e liên kết với các nút mạng Các photon truyền NL đủ lớn cho e Khơng cĩ e tự do Các e giải phĩng liên kết với các nút mạng trở thành e tự do, đồng thời xuất hiện các lỗ trống mang điện dương
5. I. CHẤT QUANG DẪN VÀ HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN TRONG 2. Hiện tượng quang điện trong a. Định nghĩa Hiện tượng ánh sáng giải phĩng các electron liên kết cho chúng thành các electron tự do (dẫn) đồng thời tạo ra các lỗ trống tham gia vào quá trình dẫn điện gọi là hiện tượng quang điện trong b. Điều kiện  0  Bước sĩng ánh sáng kích thích Giới hạn quang điện trong 0 Với Ge, muốn gây ra hiện tượng quang điện trong, bước sĩng của ánh sáng kích thích phải nhỏ hơn 1,88 m
6. I. CHẤT QUANG DẪN VÀ HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN TRONG So sánh giới hạn quang điện của bán dẫn và giới hạn quang điện của kim loại: Bán dẫn Giới hạn quang Kim loại Giới hạn quang điện 0 (m) điện 0 (m) Ge 1,88 Ag 0,260 Si 1,11 Cu 0,300 PbS 4,14 Zn 0,350 CdS 0,90 Al 0,360 PbTe 6 Na 0,500 PbSe 5,65 K 0,550 Ge 1,88 Ca 0,750 Giới hạn quang điện trong lớn hơn giới hạn quang điện ngồi
7. I. CHẤT QUANG DẪN VÀ HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN TRONG So sánh hiện tượng quang điện trong và hiện tượng quang điện ngồi? Hoạt động nhĩm trong thời gian 3 phút
8. II. ỨNG DỤNG CỦA HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN TRONG 1. Quang điện trở 2. Pin quang điện Trình bày những hiểu biết về cấu tạo, nguyên tắc hoạt động, các ứng dụng trong đời sống của quang điện trở và pin quang điện? Hoạt động nhĩm trong khoảng thời gian 5 phút
9. Chiếu ánh sáng cĩ bước sĩng 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
10. Hiện tượng quang điện ngoài và hiện tượng quang điện trong Kim loại Tấm kim loại Bán dẫn Hiện tượng quang điện ngoài Hiện tượng quang điện bên trong  0  0
11. 2. QUANG ĐIỆN TRỞ (LDR) ▪ Định nghĩa : Quang điện trở là một tấm bán dẫn có điện trở▪ Nguyên thay đổi tắc khi hd cường: Dựa độtrên của hiện chùm tượng sáng quang chiếu điện vào trong. nó thay đổi ( Ligh dependant resistor ). ▪ Cấu tạo : 3 (1) Lớp chất bán dẫn ( CdS). 4 1 (2) Tấm nhựa cách điện. (3),(4) : hai điện cực gắn vào lớp bán dẫn. mA ▪ Hoạt động : - Khi đặt trong tối : số chỉ miliAmpe kế bằng 0. (RCdS = 3 106 ) - Chiếu ánh sáng thích hợp : số chỉ miliAmpe kế khác 0 (RCdS = 20 ) ▪ Cường độ dòng quang điện trong mạch phụ thuộc vào cường độ chùm sáng và hiệu điện thế giữa hai điện cực. ▪ Ứng dụng : Trong các mạch điều khiển tự động, trong các máy đo ánh sáng.
12. ▪ Mạch tự động đóng ngắt các đèn đường:  ~  C IC R1 6 V  B  E LDR Ban ngày : Có ánh sáng chiếu vào quang điện trở nên R rất nhỏ , IB = 0; IC = 0 Ban tối : ánh sáng chiếu vào quang trở yếu đến mức nào đó thì điện trở của nó đủ lớn làm hiệu điện thế UBE đạt khoảng 0,7 V nên xuất hiện dòng IB (0,3 mA) do đó xuất hiện dòng IC (60 mA). Dòng IC chạy qua nam châm điện làm cho nó hút cần ngắt điện làm đóng mạch thắp sáng các đèn đường.
13. Pin quang điện * Pin quang* Cấu điện tạo: là nguồn điện, trong đĩ quang năng được biến* Nguyên đổi trực tắc tiếphoạt thành động: điện Dựa năng trên hiện tượng quang điện trong xảy ra bên cạnh lớp tiếp xúc 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
14. Tiến sĩ Lê Hồng 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 tốn học Nga xuất sắc ở thế kỷ 19. Pin Mặt Trời lắp đặt cho Trạm điện Mặt Trời quần đảo hộ dân tộc ở Bình Phước Trường Sa
15. MƠMÀN HÌNH HÌNH THÀNH DÈN PHỐLED NỔIDÙNG DÙNG NĂNG NĂNG LƯỢNG LƯỢNG MẶT MẶT TRỜI TRỜI BẾP NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI
16. ▪ Ứng dụng : + Pin quang điện có rất nhiều ứng dụng + làm nguồn điện sử dụng cho máy tính bỏ túi, trên vệ tinh nhân tạo . . .
17. Điện thoại di động dùng năng lượng Mặt trời Chị Bé với chiếc bếp năng lượng Mặt Trời
18. Máy bay chạyMáy bằng đo ánhnăng sáng lượng Mặt trời
19. 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
20. ▪ Ứng dụng : Pin quang điện có rất nhiều ứng dụng Một phịng giặt ở California sử dụng năng lượng Mạt Trời ThiếtBếp bịcĩ cơngnung suất nĩng 1000 kW dùng ở Odeillo năng (Pháp) lượng đạt đếnMặt 3000 Trời0C
21. ▪ Ứng dụng : Pin quang điện có rất nhiều 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 Trời
22. CỦNG CỐ