Tiet 31 hien tuong quang dien trong pin quang dien

Xe đạp
Nhà
chạy
Nhà
Năng
máy
máy
bằng
nhiệt
thủy
lượng
điện
năng
điện
điệnVũng
Mặt
hạt
lượng
Hịa
Trời
nhân
Bình
Mặt
Tàu Trời


1. Hiện tượng quang điện trong
•2. Quang điện trở.
•3. Pin quang điện.

KIỂM TRA KIẾN THỨC CŨ

?

quan sát
ỞHiện
đây,tượng
các electron
bịđược
bật hẳn
trong
thí nghiệm
là loại
hiện
tượng
gì ?
ra khỏi
mặt kim
nên
hiện
tượng quang điện này được gọi làZn
hiện tượng quang điện ngoài.

H
1. Hiện tượng quang điện
ngoài là hiện tượng khi chiếu
ánh sáng có bước sóng
ngắn thích hợp vào bề mặt
kim loại thì làm cho các eletron

ở mặt kim loại đó bị bật ra.

0


KIỂM TRA KIẾN THỨC CŨ




Hiện tượng quang điện ngoài chỉ xảy ra khi nào?
TRẢ
LỜI
Hiện tượng quang điện ngồi chỉ xảy ra khi bước sóng
của ánh sáng kích thích nhỏ hơn hoặc bằng giới hạn
quang điện.

λ ≤ λ0


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
ρ

0

T


+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+


MẠNG TINH THỂ SILIC
Chiếu
ánhđộ
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


Bán
dẫn


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,
 Hiện
tượng
trong
bước sóng
của quang
ánh sángđiện

kích thích
phảichỉ
nhỏ hơn
1,88
xảy
raµm
khi ánh sáng kích thích có
bước sóng bằng hoặc nhỏ hơn một
Với
Si, muốn
gâygiới
ra hiệnhạn
tượngλ0quang
bước
sóng
, gọiđiện
là trong,
giới
bước sóng của ánh sáng kích thích phải nhỏ hơn
hạn
quang
1,11
µm điện của bán daãn.

λ ≤ λ0


So sánh giới hạn quang điện của bán dẫn và giới hạn
quang điện của kim loại:
Bán dẫn

Giới hạn quang
điện λ0 (µm)

Kim loại

Giới hạn quang
điện λ0 (µm)

Ge

1,88

Ag

0,260

Si
PbS

1,11
4,14

Cu
Zn

0,300
0,350

CdS

0,90

Al

0,360

PbTe
PbSe

6
5,65

Na
K

0,500
0,550

Ge

1,88

Ca

0,750


 Năng lượng để giải phóng 1 electron
liên kết thành 1 electron dẫn không

lớn lắm do đó ánh sáng hồng ngoại
cũng có thể gây ra hiện tượng quang
điện
Hiện
tượng quang điện trong được ứng
trong
dụng để phát hiện tia hồng ngoại,
hoặc dùng trong các rơle điều khiển
bằng tia hồng ngoại như thiết bị báo
cháy, bộ điều khiển từ xa ở máy thu
hình


Hiện tượng quang điện ngoài và hiện tượng
quang điện trong

Kim loại

Tấm kim loại
Hiện tượng quang điện
ngoài

λ ≤ λ0

Bán
dẫn quang
Hiện tượng
điện beân trong

λ ≤ λ0

b. Hiện tượng quang dẫn:

Bán dẫn
G
Đ

E


b . Hiện tượng quang dẫn:

 Một số chất bán dẫn là chất cách
điện khi không bị chiếu sáng và trở
thành chất dẫn điện khi bị chiếu sáng.

 Hiện tượng quang dẫàn là hiện tượng
giảm điện trở suất, tức là tăng độ
dẫn điện của bán dẫn, khi có ánh
sáng
thích
hợp
chiếu
vào.
Trong
hiện
tượng
quang
dẫn: Khi chiếu

ánh sáng có bước sóng thích hợp vào
bán dẫn các electron dẫn và lỗ trống
 mật độ hạt tải điện trong bán dẫn
tăng
 độ
dẫn
điện
củadẫn
bán(khi
dẫn
 Trong
hiện
tượng
quang
λ ≤tăng
λ0 ),
(điện trở suất giảm)
cường độ chùm sáng chiếu vào bán
dẫn càng mạnh thì điện trở suất của
nó càng nhỏ (Ứng dụng trong máy đo
cường độ sáng)


 Giới hạn quang điện trong của một số chất
Chất

Giới hạn
quang dẫn

Điện trở

trong tối

Se
CdSe
PbS
CdS
PbTe
PbSe

0,95
1,22
4,14
0,90
6
5,65

104 - 108
2.106
104 - 105
3.106 Ω
106
106

Điện trở
ngoài sáng

20 Ω


2. QUANG ĐIỆN TRỞ

(LDR)
 Định nghóa
: Quang điện trở là một

tấm
Nguyên
tắccó
hd điện
: Dựa trở
trên
hiện
tượng
bán dẫn
thay
đổi
khi
quang
trong.
cườngđiện
độ của
chùm sáng chiếu vào nó
 Cấu
:
thay đổi ( Ligh dependant
resistortạo
).
3

4

mA

2

1

(1) Lớp chất bán dẫn ( CdS).
(2) Tấm nhựa cách điện.
(3),(4) : hai điện cực gắn
vào lớp bán dẫn.
Một điện trở tải R
Một nguồn điện E

 Hoạt động :

- Khi đặt trong tối : số chỉ miliAmpe kế bằng
0. (RCdS -=Chiếu
3 106 ánh
Ω)
sáng thích hợp : số chỉ miliAmpe kế
khácđộ
0 (RCdS
= 20 Ω)
 Cường
dòng
quang điện trong mạch phụ

thuộc vào cường độ chùm sáng và hiệu
điện
Ứngthế

dụng
: Trong
mạch
giữa
hai các
điện
cực.điều khiển tự
động, trong các máy đo ánh sáng.


 Mạch tự động đóng ngắt
các đèn đường:
 ~
C
B

IC





6V

R1



E
LDR

Ban ngày : Có ánh sáng chiếu vào quang
điện trở nên R rất nhỏ , IB = 0; IC = 0
Ban toái : 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



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