Ngày này, hiện tượng quang điện trong hầu như đã hoàn toàn thay thế được hiện tượng quang điện ngoài trong các ứng dụng cuộc sống hàng ngày. Vậy thì Hiện tượng quang điện trong là gì ? Đó chính là nội dung mới của bài học ngày hôm nay, chúng ta sẽ tìm hiểu về các khái niệm mới : Hiện tượng quang điện trong, Quang điện trở và Pin quang điện.
Bán dẫn: 2 loại: loại p và loại n.
Chất bán dẫn: GE, Si, CdS, PbS,...
⇒ Chất quang dẫn là chất bán dẫn khi không bị chiếu sáng sẽ dẫn điện kém và dẫn điện rất tốt khi được chiếu sáng thích hợp.
b. Hiện tượng quang điện trong
Quang điện trở là một điện trở làm bằng chất quang dẫn. Nó được cấu tạo gồm một sợi dây bằng chất quang dẫn gắn trên một đế cách điện.
Điện trở của quang điện trở có thể thay đổi từ vài MΩ khi không được chiếu sáng xuống đến vài chục Ω khi được chiếu ánh sáng thích hợp.
2.3. Pin quang điện
Pin quang điện là một nguồn điện chạy bằng năng lượng ánh sáng. Nó biến đổi trực tiếp quang năng thành điện năng.
Hiệu suất của pin quang điện chỉ vào khoảng trên dưới 10%.
Cấu tạo và hoạt động:
Pin có một tấm bán dẫn loại n, bên trên có phủ một lớp mỏng bán dẫn loại p. Trên cùng là một lớp kim loại rất mỏng. Dưới cùng là một đế kim loại. Các kim loại này đóng vai trò các điện cực.
Giữa bán dẫn loại n và bán dẫn loại p hình thành một lớp tiếp xúc p-n. Lớp này ngăn không cho electron khuếch tán từ n sang p và lỗ trống khuếch tán từ p sang n. Vì vậy, người ta gọi lớp tiếp xúc này là lớp chặn.
Khi chiếu ánh sáng có bước sóng ngắn hơn giới hạn quang điện vào lớp kim loại mỏng trên cùng thì ánh sáng sẽ đi xuyên qua lớp này vào lớp loại p, gây ra hiện tượng quang điện trong và giải phóng ra các cặp electron và lỗ trống. Electron dễ dàng qua lớp chặn xuống bán dẫn loại n còn lỗ trong thì bị giữ lại trong lớp p. Kết quả là điện cực kim loại mỏng ở trên sẽ nhiễm điện dương và trở thành điện cực dương của pin, còn đế kim loại ở dưới sẽ nhiễm điện âm và trở thành điện cực âm của pin.
Suất điện động của pin quang điện nằm trong khoảng từ 0,5V đến 0,8V.
Ứng dụng: Pin quang điện được ứng dụng trong:
Nguồn điện ở vùng sâu, vùng xa.
Nguồn điện trong máy tính bỏ túi.
Nguồn điện ở các tàu vũ trụ,...
Ứng dụng trong các máy đo ánh sáng.
Chọn câu đúng khi nói về hiện tượng quang dẫn (còn gọi là hiện tượng quang điện trong) :
A. Electron trong kim loại bật ra khỏi kim loại khi được chiếu sáng thích hợp.
B. Electron trong bán dẫn bật ra khỏi bán dẫn khi được chiếu sáng thích hợp.
C. Electron ở bề mặt kim loại bật ra khỏi kim loại khi được chiếu sáng thích hợp.
D. Electron trong bán dẫn bật ra khỏi liên kết phân tử khi được chiếu sáng thích hợp.
Pin quang điện hoạt động dựa vào
A. hiện tượng quang điện ngoài
B. hiện tượng quang điện trong
C. hiện tượng tán sắc ánh sáng
D. sự phát quang của các chất
Điện trở của một quang điện trở có đặc điểm nào dưới đây ?
A. Có giá trị rất lớn
B. Có giá trị rất nhỏ
C. Có giá trị không đổi
D. Có giá trị thay đổi được
Qua bài giảng Hiện tượng quang điện trong này, các em cần hoàn thành 1 số mục tiêu mà bài đưa ra như :
Nêu được định nghĩa về hiện tượng quang điện trong và vận dụng để giải thích được hiện tượng quang dẫn.
Trình bày được định nghĩa,cấu tạo và chuyển vận của quang điện trở và pin quang điện.
Các em có thể hệ thống lại nội dung kiến thức đã học được thông qua bài kiểm tra Trắc nghiệm Vật lý 12 Bài 31 cực hay có đáp án và lời giải chi tiết.
Chọn câu trả lời đúng. Quang dẫn là hiện tượng :
Chọn câu trả lời đúng :
Hiện tượng bức electron ra khỏi kim loại , khi chiếu ánh sáng kích thích có bước sóng thích hợp lên kim loại được gọi là :
Chọn câu sai khi so sánh hiện tượng quang điện ngoài và hiện tượng quang điện trong :
Câu 4-10: Mời các em đăng nhập xem tiếp nội dung và thi thử Online để củng cố kiến thức về bài học này nhé!
Các em có thể xem thêm phần hướng dẫn Giải bài tập Vật lý 12 Bài 31để giúp các em nắm vững bài học và các phương pháp giải bài tập.
Bài tập 1 trang 162 SGK Vật lý 12
Bài tập 2 trang 162 SGK Vật lý 12
Bài tập 3 trang 162 SGK Vật lý 12
Bài tập 4 trang 162 SGK Vật lý 12
Bài tập 5 trang 162 SGK Vật lý 12
Bài tập 6 trang 162 SGK Vật lý 12
Bài tập 31.1 trang 87 SBT Vật lý 12
Bài tập 31.2 trang 87 SBT Vật lý 12
Bài tập 31.3 trang 87 SBT Vật lý 12
Bài tập 31.4 trang 87 SBT Vật lý 12
Bài tập 31.5 trang 87 SBT Vật lý 12
Bài tập 31.6 trang 87 SBT Vật lý 12
Bài tập 31.7 trang 88 SBT Vật lý 12
Bài tập 31.8 trang 88 SBT Vật lý 12
Bài tập 31.9 trang 88 SBT Vật lý 12
Bài tập 31.10 trang 88 SBT Vật lý 12
Bài tập 31.11 trang 89 SBT Vật lý 12
Bài tập 31.12 trang 89 SBT Vật lý 12
Bài tập 31.13 trang 89 SBT Vật lý 12
Bài tập 31.14 trang 89 SBT Vật lý 12
Bài tập 31.15 trang 89 SBT Vật lý 12
Bài tập 31.16 trang 90 SBT Vật lý 12
Bài tập 31.17 trang 90 SBT Vật lý 12
Bài tập 1 trang 236 SGK Vật lý 12 nâng cao
Bài tập 2 trang 236 SGK Vật lý 12 nâng cao
Bài tập 3 trang 236 SGK Vật lý 12 nâng cao
Trong quá trình học tập nếu có thắc mắc hay cần trợ giúp gì thì các em hãy comment ở mục Hỏi đáp, Cộng đồng Vật lý DapAnHay sẽ hỗ trợ cho các em một cách nhanh chóng!
Chúc các em học tập tốt và luôn đạt thành tích cao trong học tập!
-- Mod Vật Lý 12 DapAnHay
Chọn câu trả lời đúng. Quang dẫn là hiện tượng :
Chọn câu trả lời đúng :
Hiện tượng bức electron ra khỏi kim loại , khi chiếu ánh sáng kích thích có bước sóng thích hợp lên kim loại được gọi là :
Chọn câu sai khi so sánh hiện tượng quang điện ngoài và hiện tượng quang điện trong :
Hiện tượng kim loại bị nhiễm điện dương khi được chiếu sáng thích hợp là :
Chọn câu đúng. Hiện tượng quang dẫn là hiện tượng :
Chọn câu đúng. Pin quang điện là nguồn điện trong đó :
Phát biểu nào sau đây là đúng ?
Điện trở của một quang điện trở có đặc điểm nào dưới đây ?
Chọn câu đúng khi nói về hiện tượng quang dẫn (còn gọi là hiện tượng quang điện trong) :
Chọn phát biểu đúng về hiện tượng quang điện trong
Một mạch điện gồm một bộ pin có suất điện động 12 V và điện trở trong 4 Ω. mắc nối tiếp với một quang điện trở.
a) Khi quang điện trở không được chiếu sáng thì cường độ dòng điện chạy trong mạch chỉ vào khoảng 1,2 μA. Xác định điện trở của quang điện trở ở trong tối.
b) Khi quang điện trở được chiếu sáng thì cường độ dòng điện trong mạch là 0,5 A. Tính điện trở của quang điện trở lúc được chiếu sáng.
Trên sơ đồ điện ở Hình 31.2, quang điộn trở (3) có điện trở là 3 MΩ khi không được chiếu sáng ; và có điện trở 50 Ω khi có ánh sáng từ ngọn đèn (1) chiếu vào. Các nguồn điện một chiều trong mạch có điện trở trong nhỏ không đáng kể. Tính suất điện động của nguồn nằm trong mạch chứa quang điện trở sao cho nam châm điện có thể hoạt động được khi quang điện trở được chiếu sáng. Biết rằng nam châm điện bắt đầu hút được cần rung K khi cường độ dòng điện qua nó bằng hoặc lớn hơn 30 mA. Điện trở của nam châm điện là 10 Ω.
Bảng dưới đây cho biết sự phụ thuộc của cường độ dòng điện (I) chạy qua một quang điện trở vào hiệu điện thế (U) đặt vào hai đầu của quang điện trở đó.
U(V) | 1,5 | 3,0 | 4,5 | 6,0 | 7,5 | 9,0 |
I(mA) | 30 | 60 | 90 | 120 | 150 | 180 |
a) Hãy vẽ đồ thị U =f(I) của quang điện trở này, nếu cho u biến thiên từ 1,5 V đến 9 V.
b) Tính điện trở của quang điện trở này.
c) Đồ thị này ứng với chế độ được chiếu sáng hay không được chiếu sáng của quang điện trở ?
Hiện tượng quang dẫn là hiện tượng
A. Một chất cách điện trở thành dẫn điện khi được chiếu sáng.
B. Giảm điện trở của một kim loại khi được chiếu sáng.
C. Giảm điện trở của một chất bán dẫn, khi được chiếu sáng.
D. Truyền dẫn ánh sáng theo các sợi quang uốn cong một cách bất kì.
Theo định nghĩa, hiện tượng quang điện trong là:
A. Hiện tượng quang điện xảy ra ở bên trong một khối kim loại.
B. Hiện tượng quang điện xảy ra ở bên trong một khối điện môi.
C. Nguyên nhân sinh ra hiện tượng quang dẫn.
D. Sự giải phóng các electron liên kết để chúng trở thành electron dẫn nhờ tác dụng của một bức xạ điện từ.
Pin quang điện là nguồn điện, trong đó
A. Quang năng được biến đổi trực tiếp thành điện năng.
B. Năng lượng mặt trời được biến đổi toàn bộ thành điện năng.
C. Một tế bào quang điện được dùng làm máy phát điện.
D. Một quang điện trở, khi được chiếu sáng thì trở thành một máy phát điện.
Họ và tên
Tiêu đề câu hỏi
Nội dung câu hỏi
Câu trả lời của bạn
Ta có, mức cường độ âm: \(L=10\log \frac{I}{{{I}_{0}}}=10\log \frac{{{10}^{-4}}}{{{10}^{-12}}}=80dB\)
Câu trả lời của bạn
Biên độ dao động của chất điểm: \(A=2\sqrt{2}cm\)
Câu trả lời của bạn
Ta có: \(\left\{ \begin{array}{*{35}{l}} {{u}_{(t)}}={{U}_{0}}\cos \left( 100\pi t+\frac{\pi }{3} \right) \\ {{i}_{(t)}}={{I}_{0}}\cos \left( 100\pi t+\frac{\pi }{3}-\frac{\pi }{2} \right)={{I}_{0}}\cos \left( 100\pi t-\frac{\pi }{6} \right) \\ \end{array} \right.\)
\(\Rightarrow {{i}_{\left( t+\frac{T}{4} \right)}}={{I}_{0}}\cos \left( 100\pi \left( t+\frac{T}{4} \right)-\frac{\pi }{6} \right)={{I}_{0}}\cos \left( 100\pi t+\frac{\pi }{3} \right)\)
\(\Rightarrow \frac{{{u}_{(t)}}}{i\left( t+\frac{T}{4} \right)}=\frac{{{U}_{0}}}{{{I}_{0}}}={{Z}_{L}}=\omega L=100\pi \frac{1}{2\pi }=50\Omega \)
Chọn C.
Câu trả lời của bạn
Ta có chu kì dao động con lắc đơn: \(T=2\pi \sqrt{\frac{l}{g}}\)
Khi chiều dài con lắc đơn tăng 20% tức là \({l}'=l+0,2l=1,2l\) thì chu kì dao động của con lắc khi đó
\({T}'=\sqrt{1,2}T\) hay chu kì dao động tăng 9,545%
Câu trả lời của bạn
Đại lượng giúp ta phân biệt âm do các nguồn âm khác nhau phát ra là âm sắc.
Câu trả lời của bạn
Ta có in nhanh pha hơn u
X là tụ điện có dung kháng \({{Z}_{C}}=\frac{{{U}_{0}}}{{{I}_{0}}}=\frac{100\sqrt{2}}{\sqrt{2}}=100\Omega =\frac{1}{\omega C}\Rightarrow C=\frac{{{10}^{-4}}}{\pi }F\)
Câu trả lời của bạn
Cảm kháng: \({{Z}_{L}}=\omega L\)
Câu trả lời của bạn
Để 2 sóng có thể giao thoa được với nhau thì chúng xuất phát từ 2 nguồn kết hợp là 2 nguồn có cùng phương, cùng tần số và có độ lệch pha không đổi theo thời gian.
Câu trả lời của bạn
Tổng trở của mạch dao động: \(Z=\sqrt{{{R}^{2}}+{{\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{C}} \right)}^{2}}}\)
Câu trả lời của bạn
Q đặt tại trung điểm của MN và đứng yên
Q - có thể là điện tích bất kì (có thể âm hoặc dương)
Câu trả lời của bạn
Từ phương trình, ta có độ lệch pha của u so với i: \(\varphi =\frac{\pi }{2}-\frac{\pi }{6}=\frac{\pi }{3}\)
Tổng trở của mạch: \(Z=\frac{{{U}_{0}}}{{{I}_{0}}}=110\Omega \)
Lại có: \(\cos \varphi =\frac{R}{Z}\Rightarrow R=Z.\cos \varphi =110.\cos \frac{\pi }{3}=55\Omega \)
Câu trả lời của bạn
+ Biên độ dao động: \(A=\frac{32-20}{2}=6cm=0,06m\)
+ Cơ năng của vật: \(W=\frac{1}{2}k{{A}^{2}}=\frac{1}{2}100.0,{{06}^{2}}=0,18J\)
Câu trả lời của bạn
Dung kháng: \({{Z}_{C}}=\frac{1}{\omega C}=100\Omega \)
Điện trở: \(R=50\sqrt{3}\Omega \)
Lại có: \({{\varphi }_{AM}}-{{\varphi }_{AB}}=\frac{\pi }{3}\)
\(\tan \left( {{\varphi }_{AM}}-{{\varphi }_{AB}} \right)=\frac{\tan {{\varphi }_{AM}}-\tan {{\varphi }_{AB}}}{1+\tan {{\varphi }_{AM}}\tan {{\varphi }_{AB}}}\)
\(\Leftrightarrow \tan \frac{\pi }{3}=\frac{\frac{{{Z}_{L}}}{R}-\frac{{{Z}_{L}}-{{Z}_{C}}}{R}}{1+\frac{{{Z}_{L}}}{R}\frac{{{Z}_{L}}-{{Z}_{C}}}{R}}\Leftrightarrow \sqrt{3}=\frac{\frac{{{Z}_{L}}}{50\sqrt{3}}-\frac{{{Z}_{L}}-100}{50\sqrt{3}}}{1+\frac{{{Z}_{L}}}{50\sqrt{3}}\frac{{{Z}_{L}}-100}{50\sqrt{3}}}\)
\(\Rightarrow {{Z}_{L}}=50\Omega \Rightarrow L=\frac{{{Z}_{L}}}{\omega }=\frac{1}{2\pi }H\)
Câu trả lời của bạn
Hiệu điện thế giữa 2 cực cảu nguồn điện: \(U=I.R\Leftrightarrow 12=I.4,8\Rightarrow I=2,5A\)
Lại có: \(I=\frac{E}{R+r}\Rightarrow E=I(R+r)=2,5(4,8+0,1)=12,25V\)
Câu trả lời của bạn
Ta có: \(l=90cm=0,9m\)
Trên dây có 10 nút, 9 bụng
Sử dụng điều kiện có sóng dừng trên dây hai đầu cố định: \(l=k\frac{\lambda }{2}\Leftrightarrow 90=9\frac{\lambda }{2}\Rightarrow \lambda =20cm\)
Khoảng cách giữa M và N: \(MN=57-22=35cm\)
Độ lệch pha giữa 2 điểm M và N: \(\Delta \varphi =\frac{2\pi MN}{\lambda }=\frac{2\pi .35}{20}=\frac{7\pi }{2}\)
Câu trả lời của bạn
+ Trường hợp \({{\Delta }_{1}}\) và \({{\Delta }_{3}}\) khác phía so với vận trung tâm:
Từ hình vẽ thấy, để trên \({{\Delta }_{1}}\) có 7 cực đại, tại điểm A là cực đại bậc 4 \(\Rightarrow IA=4\frac{\lambda }{2}=2\lambda \)
Trên \({{\Delta }_{3}}\) có 3 cực đại, tại điểm B là cực đại bậc \(-2:IB=2\frac{\lambda }{2}=\lambda \)
Khoảng cách giữa \({{\Delta }_{1}}\) và \({{\Delta }_{3}}\) là: \(3\lambda \)
Gọi C là điểm mà \({{\Delta }_{2}}\) cắt AB và \({{\Delta }_{2}}\) cách đều \({{\Delta }_{1}},{{\Delta }_{3}}\Rightarrow C\) là cực đại bậc 1
Trên \({{\Delta }_{2}}\) có 1 cực đại
Trường hợp \({{\Delta }_{1}}\) và \({{\Delta }_{3}}\) cùng phía so với vận trung tâm:
Từ hình vẽ thấy, để trên \({{\Delta }_{1}}\) có 7 cực đại, tại điểm A là cực đại bậc 4 \(\Rightarrow IA=4\frac{\lambda }{2}=2\lambda \)
Trên \({{\Delta }_{3}}\) có 3 cực đại, tại điểm B là cực đại bậc 2: \(IB=2\frac{\lambda }{2}=\lambda \)
Gọi C là điểm mà \({{\Delta }_{2}}\) cắt AB và \({{\Delta }_{2}}\) cách đều \({{\Delta }_{1}},{{\Delta }_{3}}\Rightarrow C\) là cực đại bậc 3.
Trên \({{\Delta }_{2}}\)có \(2.2+1=5\)cực đại
Câu trả lời của bạn
Ta có: \(T=2\pi \sqrt{\frac{l}{g}}\Rightarrow g=\frac{4{{\pi }^{2}}l}{{{T}^{2}}}\)
Chu kì dao động đo được: \(T=\frac{t}{10}=2,0102\pm 0,0269s\)
\(\Rightarrow \bar{g}=\frac{4{{\pi }^{2}}\bar{l}}{{{{\bar{T}}}^{2}}}=\frac{4{{\pi }^{2}}.1}{2,{{0102}^{2}}}=9,899\text{m/}{{\text{s}}^{\text{2}}}\)
Sai số: \(\overline{\Delta g}=\left( \frac{\Delta l}{\overline{l}}+2\frac{\Delta T}{\overline{T}} \right)\overline{g}\)
\(\Rightarrow \overline{\Delta g}=\left( \frac{0,001}{1}+2\frac{0,0269}{2,0102} \right)\cdot 9,899=0,275\text{m/}{{\text{s}}^{\text{2}}}\)
Câu trả lời của bạn
Ta có: \(\frac{{{u}_{L}}}{{{u}_{C}}}=-\frac{{{Z}_{L}}}{{{Z}_{C}}}=-3\Rightarrow {{u}_{C}}=-\frac{{{u}_{L}}}{3}\)
Lại có: \(u={{u}_{R}}+{{u}_{L}}+{{u}_{C}}\Leftrightarrow 200=120+{{u}_{L}}-\frac{{{u}_{L}}}{3}\Rightarrow {{u}_{L}}=120V\)
Câu trả lời của bạn
Ta có: \(x={{x}_{1}}+{{x}_{2}}=3\angle -\frac{\pi }{6}+3\angle \frac{\pi }{2}=3\angle \frac{\pi }{6}\Rightarrow x=3\cos \left( \omega t+\frac{\pi }{6} \right)cm\)
Câu trả lời của bạn
Ta có: \(\left\{ \begin{array}{*{35}{l}} R=30\Omega \\ {{Z}_{L}}=\omega L=100\Omega \\ {{Z}_{C}}=\frac{1}{\omega C}=70\Omega \\ \end{array} \right.\)
Lại có: \(\bar{i}=\frac{{\bar{u}}}{{\bar{Z}}}=\frac{120\sqrt{2}\angle 0}{30+(100-70)i}=4\angle -\frac{\pi }{4}\Rightarrow i=4\cos \left( 100\pi t-\frac{\pi }{4} \right)A\)
0 Bình luận
Để lại bình luận
Địa chỉ email của hạn sẽ không được công bố. Các trường bắt buộc được đánh dấu *