Bài tập trắc nghiệm chương lượng tử ánh sáng (8)

Luyn thi đi hc KIT-1: Môn Vt Lí ( Thy ng Vit Hùng)
Hin tng quang đin trong, s phát quang.

Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit
Tng đài t vn: 1900 58-58-12
- Trang | 1 -


I. HIN TNG QUANG IN TRONG
1) Cht quang dn
Là cht bán dn có tính cht cách đin khi không b chiu sáng và tr thành dn đin khi b chiu sáng.
2. Hin tng quang đin trong
a) Khái nim
Hin tng ánh sáng gii phóng các êlectron liên kt đ chúng tr thành các êlectron dn đng thi gii phóng các l
trng t do gi là hin tng quang đin trong.
b) c đim
  gây đc hin tng quang đin trong thì ánh sáng kích thích phi có bc sóng nh hn hoc bng mt giá tr

o
gi là gii hn quang đin trong.
 Nng lng cn thit đ gii phóng electron khi liên kt trong cht bán dn thng nh hn công thoát A ca
electron t mt kim loi nên gii hn quang đin ca các cht bán dn nm trong vùng ánh sáng hng ngoi
c) ng dng
ng dng trong quang đin tr và pin quang đin.
3) Hin tng quang dn
a) Khái nim
Hin tng quang dn là hin tng gim mnh đin tr sut ca cht bán dn, tc làm tng đ dn đin khi chiu ánh
sáng thích hp vào cht bán dn.
b) Gii thích hin tng:
 Mi electron liên kt khi hp th mt phôtôn s tr thành mt e dn và đ li mt l trng mang đin dng.
 Các electron và nhng l trng này có th di chuyn t do t nguyên t này sang nguyên t khác tham gia vào quá

trình dn đin.
4) Quang đin tr
a) Khái nim
Quang đin tr là mt đin tr làm bng cht quang dn và có giá tr đin tr gim mnh khi chiu sáng.
b) Cu to
Quang đin tr gm mt lp bán dn mng đc ph lên mt tm nha cách đin có hai đin cc :
1 – Lp bán dn
2 –  cách đin
3 – Các đin cc
4 – Dây dn
5 – in k
6 – Ngun đin
c) Hot đng
 Ni mt ngun đin khong vài vôn vào quang tr
HIN TNG QUANG IN TRONG, S PHÁT QUANG
(TÀI LIU BÀI GING)
GIÁO VIÊN: NG VIT HÙNG
ây là tài liu tóm lc các kin thc đi kèm theo bài ging “Hin tng quang đin trong, s phát quang
“ thuc khóa
hc LTH KIT-1 : Môn Vt lí(Thy ng Vit Hùng) ti website Hocmai.vn.  có th nm vng kin thc phn “Hin
tng quang đin trong, s phát quang”, Bn cn kt hp theo dõi bài ging vi tài liu này.

Luyn thi đi hc KIT-1: Môn Vt Lí ( Thy ng Vit Hùng)
Hin tng quang đin trong, s phát quang.

Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit
Tng đài t vn: 1900 58-58-12
- Trang | 2 -

 Khi cha chiu sáng không có dòng đin trong mch.
 Khi chiu ánh sáng thích hp, trong mch có dòng đin.
d) ng dng
Thay th cho các t bào quang đin trong các thit b điu khin t xa.
5) Pin quang đin
a) Khái nim
Là mt loi ngun đin trong đó quang nng bin đi trc tip thành đin nng.
b) Cu to
 Gm mt đin cc bng đng bên trên ph lp Cu
2
O.
 Trên lp Cu
2
O ta phun mt lp vàng mng làm đin cc th hai.
 Ch tip xúc gia Cu
2
O và Cu hình thành mt lp đc bit ch cho các e di chuyn t sang Cu.
c) Hot đng
 Khi pin quang đin đc chiu bng ánh sáng thích hp,  lp Cu
2
O các e liên kt đc gii phóng khuch tán sang
Cu.
 Kt qu lp Cu
2
O thiu e tích đin dng, lp Cu tha e tích đin âm. Gia chúng hình thành mt sut đin đng.
 Nu ni vào mch ngoài thông qua mt đin k ta thy có dòng đin chy t Cu
2
O sang Cud
d) ng dng
 Dùng làm ngun đin trong máy tính, v tinh nhân to

 Là mt loi ngun đin sch.
II. S PHÁT QUANG
1) S phát quang
 Có mt s cht khi hp th nng lng di mt dng nào đó, thì chúng có kh nng phát ra các bc x đin t
trong min ánh sáng nhìn thy. Các hin tng đó đc gi là s phát quang.
 S phát quang có khác bit vi các hin tng phát ánh sáng khác, hai đc đim quan trng :
– Mt là, mi cht phát quang có mt quang ph đc trng cho nó.
– Hai là, sau khi ngng kích thích, s phát quang ca mt s cht còn tip tc kéo dài thêm mt khong thi gian nào
đó, ri mi ngng hn.
2) Các dng quang phát quang
S phát quang ca mt s cht khi có ánh sáng thích hp (ánh sáng kích thích) chiu vào nó, gi là hin tng quang
phát quang. Ngi ta thy có hai loi quang phát quang:
 S hunh quang: là s phát quang có thi gian phát quang ngn (di 10
–8
(s)). Nó thng xy ra vi cht lng và
cht khí.
 S lân quang: là s phát quang có thi gian phát quang dài (10
–6
(s) tr lên), nó thng xy ra vi cht rn.
 c đim ni bt ca các s qunag phát quang là bc sóng ’ ca ánh sáng phát quang bao gi cng ln hn bc
sóng  ca ánh sáng mà cht phát quang hp th :  > , (nh lut Stocke)
3) ng dng
Các hin tng phát quang có nhiu ng dng trong khoa hc, k thut và đi sng nh s dng trong các đèn ng
thp sáng, trong các màn hình chiu sáng
Ví d 1:
(Trích đ thi H 2011)
Mt cht phát quang đc kích thích bng ánh sáng có bc sóng 0,26 m thì phát ra ánh sáng có bc sóng 0,52 m.
Gi s công sut ca chùm sáng phát quang bng 20% công sut ca chùm sáng kích thích. T s gia s phôtôn ánh
sáng phát quang và s phôtôn ánh sáng kích thích trong cùng mt khong thi gian là
Luyn thi đi hc KIT-1: Môn Vt Lí ( Thy ng Vit Hùng)

Hin tng quang đin trong, s phát quang.

Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit
Tng đài t vn: 1900 58-58-12
- Trang | 3 -


A.
4
.
5
B.
1
.
10
C.
1
.
5
D.
2
.
5




Ví d 2:
(Trích đ thi H 2010)
Mt cht có kh nng phát ra ánh sáng phát quang vi tn s f = 6.10

14
Hz. Khi dùng ánh sáng có bc sóng nào di
đây đ kích thích thì cht này không th phát quang?
A. 0,55 m. B. 0,45 m. C. 0,38 m. D. 0,40 m.
Ví d 3: Dung dch Fluorexein hp th ánh sáng có bc sóng 0,45 m và phát ra ánh sáng có bc sóng 0,55 m.
Ngi ta gi hiu sut ca s phát quang là t s gia nng lng ánh sáng phát quang và nng lng ánh sáng hp
th. Bit hiu sut cu s phát quang ca dung dch này là 80%. Tính t s (tính ra phn trm) ca phôtôn phát quang
và s phôtôn chiu đn dung dch?



Ví d 4:
Chiu bc x có bc sóng 0,5 m và mt cht phát quang thì nó phát ra ánh sáng có bc sóng 0,6 m. Bit
công sut ca chùm sáng phát quang bng 0,06 công sut ca chùm sáng kích thích. Nu có 2012 phôtôn kích thích
chiu vào cht đó thì s phôtôn phát quang đc to ra là bao nhiêu?




Ví d 5:
Cht lng fluorexein hp th ánh sáng kích thích có bc sóng  = 0,54 m và phát ra ánh có bc sóng ’ =
0,6 m. Bit hiu sut ca s phát quang này là 90% (hiu sut ca s phát quang là t s gia nng lng ca ánh
sáng phát quang và nng lng ca ánh sáng kích thích trong mt đn v thi gian), s phôtôn ca ánh sáng kích
thích chiu đn trong 1 s là 5.10
12
ht. S phôtôn ca chùm sáng phát quang phát ra trong 1 s là bao nhiêu?

III. S HP TH VÀ LC LA ÁNH SÁNG (c thêm)
1) Hin tng hp th ánh sáng
Khi mt chùm ánh sáng đi qua mt môi trng vt cht bt kì, thì cng đ sáng b gim. Mt phn nng lng ca
chùm sáng đã b tiêu hao và bin thành nng lng khác. ó là hin tng hp th ánh sáng.
Cng đ I ca chùm sáng đn sc truyn qua môi trng hp th gim theo đ dài d ca đng đi theo đnh lut hàm
s m
d
o
I I e



Vi I
o
là cng đ ca chùm sáng ti môi trng,  đc gi là h s hp th ca môi trng.
Biu thc trên là ni dung ca đnh lut v s hp th ánh sáng.
2) S hp th lc la. Kính màu
a) S hp th ánh sáng lc la, (có chn lc)
Luyn thi đi hc KIT-1: Môn Vt Lí ( Thy ng Vit Hùng)
Hin tng quang đin trong, s phát quang.

Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit
Tng đài t vn: 1900 58-58-12
- Trang | 4 -


 Khi ánh sáng trng đi qua nhng cht khác nhau, quang ph ca nó mt đi nhng bc sóng khác nhau. iu đó
chng t, ánh sáng có bc sóng khác nhau b môi trng hp th nhiu ít khác nhau. Ngi ta gi hin tng này là
s hp th lc la

. H s hp th  ca môi trng ph thuc vào bc sóng ánh sáng.
 Nhng cht hu nh không hp th ánh sáng trong min nào ca quang ph thì đc gi là gn trong sut trong
min đó.
 Nhng vt không hp th ánh sáng trong min nhìn thy ca quang ph đc gi là vt trong sut không màu.
Nhng vt hp th hoàn toàn mi ánh sáng nhìn thy thì s có màu đen.

 Nhng vt hp th lc la ánh sáng trong min nhìn thy thì đc gi là vt trong sut có màu.
b) Kính màu
Kính lc sc đ ít hp th ánh sáng màu đ, nhng hp th rt mnh ánh sáng màu xanh, màu tím và hu ht các bc
x còn li ca ánh sáng trng. Nu chiu ánh sáng trng vào kính lc sc “đ”, thì nó ch cho các tia đ truyn qua,
các bc x còn li b nó hp th gn nh hoàn toàn (Hình 1). Kt qu là ta nhìn thy kính lc sc có màu đ. Nu
chiu vào tm kính đ ánh sáng màu tím chng hn, ánh sáng này s b tm kính đ hp th gn nh hoàn toàn, và lúc
này ta nhìn thy tm kính có màu “đen”.

Hình 1. Chùm ánh sáng trng đi qua tm kính đ.
3) S phn x lc la
 Khi chiu mt chùm ánh sáng trng vào mt vt nào đó. Chùm sáng phn x t vt b khuyt mt s phôtôn có nng
lng xác đnh. iu đó chng t ánh sáng có bc sóng khác nhau đc phn x nhiu ít khác nhau t vt. ó là
phn x lc la. Ph ca ánh sáng phn x ph thuc ph ca ánh sáng ti và tính cht quang hc ca b mt phn
x.
 Ph ca ánh sáng tán x ph thuc ph ca ánh sáng ti và tính cht quang hc ca b mt tán x.
4) Màu sc các vt
 Khi vt phn x tt c ánh sáng có bc sóng khác nhau chiu vào nó, thì theo hng phn x ta s nhìn thy vt có
màu trng, vt hp th tt c các ánh sáng có bc sóng khác nhau chiu ti, thì theo hng phn x ta nhìn thy nó
có màu đen, vt hp th đa s bc x chính trong quang ph ca ánh sáng trng, nó s có màu xám.
 Các vt th có màu sc là do vt đc cu to t nhng vt liu xác đnh và vt hp th mt s bc sóng ánh sáng
và phn x, tán x nhng bc sóng khác.

Giáo viên: ng Vit Hùng
Ngun :
Hocmai.vn