TIẾT 75: QUANG TRỞ VÀ PIN QUANG ĐIỆN

Chia sẻ: Kata_7 Kata_7 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:6

Thêm vào BST

Báo xấu

133
lượt xem 22
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Khái niệm về hiện tượng quang dẫn và về hiện tượng quang điện bên trong. - Khái niệm, cấu tạo và hoạt động của quang trở và pin quang điện. - Những ưu điểm của quang trở so với tế bào quang điện chân không. B. Kỹ năng: - Phân biệt được hiện tượng quang điện bên trong và hiện tượng quang điện bên ngoài. - Giải thích được hoạt động của quang trở và pin quang điện. - Giải được những bài toán đơn giản về quang trở và pin quang điện. ...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: TIẾT 75: QUANG TRỞ VÀ PIN QUANG ĐIỆN

TIẾT 75: QUANG TRỞ VÀ PIN QUANG ĐIỆN I. MỤC ĐÍCH YÊU CẦU: A. Trọng tâm: - Khái niệm về hiện tượng quang dẫn và về hiện tượng quang điện bên trong. - Khái niệm, cấu tạo và hoạt động của quang trở và pin quang điện. - Những ưu điểm của quang trở so với tế bào quang điện chân không. B. Kỹ năng: - Phân biệt được hiện tượng quang điện bên trong và hiện tượng quang điện bên ngoài. - Giải thích được hoạt động của quang trở và pin quang điện. - Giải được những bài toán đơn giản về quang trở và pin quang điện. Diễn giảng, pháp vấn, gợi mở. C. Phương pháp: II. CHUẨN BỊ: Học sinh: xem Sgk Chuẩn bị máy tính sử dụng năng lượng mặt trời (hoặc máy đo ánh GV: sáng) làm dụng cụ trực quan. III. TIẾN HÀNH LÊN LỚP:
A. Ổn định: B. Kiểm tra: 1. Hiện tượng quang điện là gì? Nêu thí nghiệm có hiện tượng quang điện? 2. Trình bày thí nghiệm với tế bào quang điện và nêu kết quả? C. Bài mới: NỘI DUNG PHƯƠNG PHÁP Nhắc lại: liên kết trong bán dẫn là I. HIỆN TƯỢNG QUANG DẪN: liên kết gì? (liên kết cộng hóa trị), ở Hiện tượng quang dẫn là hiện tượng điện trở của chất điều kiện bình thường liên kết này bán dẫn giảm mạnh khi bị chiếu sáng gọi là hiện tượng như thế nào? (bền vững)  bán dẫn ẫn giảm mạnh khi bị chiếu sáng gọi là hiện tượng là chất gì? (điện môi) quang dẫn. - Bán dẫn là một kim loại, khi chiếu 1. Sự tạo thành hạt mang điện: bởi ánh sáng có bước sóng thích hợp Trong hiện tượng quang dẫn, khi bán dẫn hấp thụ 1 thì bán dẫn các photon làm bứt ra photon của ánh sáng kích thích sẽ giải phóng 1 e- liên các e- liên kết  tạo thành e- tự do; kết để nó trở thành e- tự do chuyển động trong khối bán chỗ thiếu e-  tạo thành lỗ trống. e- dẫn đó và gọi là e- dẫn. và “lỗ trống” chuyển động tự do Ngoài ra, chỗ e- liên kết được giải phóng để lại một trong bán dẫn  làm cho bán dẫn bị “chỗ trống” mang điện tích dương và lỗ trống này cũng
chiếu sáng sẽ trở nên dẫn điện tốt. có thể chuyển động và tham gia vào quá trình dẫn điện. - Phân biệt giữa hiện tượng quang 2. Hiện tượng quang điện bên trong và bên ngoài: điện bên trong và hiện tượng quang - Hiện tượng giải phóng một số e- liên kết để cho chúng trở thành e- dẫn gọi là hiện tượng quang điện bên ngoài? (- Điểm giống nhau: các photon khi điện bên trong. bị hấp thụ đều làm bứt ra các e-. - Hiện tượng làm bứt ra các e- khỏi bề mặt Katod để chúng trở thành e- quang điện gọi là hiện tượng - Điểm khác nhau: + Hiện tượng quang điện bên ngoài quang điện bên ngoài. làm bứt ra các e- ra khỏi kim loại * Lưu ý: khác với hiện tượng quang điện, trong (Katod) để trở thành e- quang điện. hiện tượng quang dẫn năng lượng cần thiết để giải + Hiện tượng quang điện bên trong phóng các e- dẫn là không lớn lắm, nghĩa là không làm bứt ra các e- ra khỏi liên kết để đòi hỏi photon phải có năng lượng lớn. trở thành e- dẫn ngay trong khối đó) VD: với ánh sáng hồng ngoại (0,9mm) nhiều chất quang dẫn vẫn hoạt động được (Cds) Vậy, bước sóng dài có khả năng gây ra được hiện tượng quang dẫn ở một chất được gọi là giới hạn quang dẫn. - Ta biết, bán dẫn ở điều kiện bình II. QUANG TRỞ: thường nó là chất cách điện (R lớn), Hiện tượng quang dẫn được ứng dụng để tạo ra các
khi bị kích thích (t0, ánh sáng…) thì điện trở có điện trở thay đổi được nhờ biến thiên nó trở nên dẫn điện (R bé) cường độ chùm sáng chiếu vào, gọi là các quang trở. - Khi chiếu vào bán dẫn ánh sáng có Cấu tạo: gồm một lớp bán dẫn mỏng: Cds (1) phủ bước sóng thích hợp  trên bán dẫn lên một tấm nhựa cách điện (2). Hai đầu bán dẫn là có hiện tượng gì? (làm bứt ra các e- 2 điện cực (3) và (4) bằng kim loại để nối ra ngoài. Hoạt động: nối vào 2 điện cực một hiệu điện thế dẫn) - Nếu nối giữa 2 cực một hiệu điện khoảng vài vôn thông qua 1 mA kế. thế nào đó, có dòng qua mạch + K hi đặt trong tối  I = 0: không có dòng qua không? mạch. I = ? nếu đặt bán dẫn ở trong tối. + Khi chiếu vào quang dẫn bằng ánh sáng có bước sóng ngắn hơn “giới hạn quang dẫn”  trong mạch VD: với quang trở là Cds thì: + Trong tối: R = 3.106  có dòng điện  điện trở của quang trở giảm mạnh. Ứng dụng: dùng để thay cho tế bào quang điện + Ngoài sáng: R = 20  - Ứng dụng: mạch tự động đóng – trong các mạch điều khiển tự động. ngắt đèn đường (học sinh xem Sgk) III. PIN QUANG ĐIỆN: Pin quang điện là một nguồn điện trong đó quang năng được biến đổi trực tiếp thành điện năng, hoạt động dựa trên hiện tượng quang điện bên trong của
bán dẫn. Lớp tiếp xúc Cu2O và Cu chỉ cho Cấu tạo: xét pin đơn giản là pin Đồng Oxit. Pin có các e- di chuyển từ Cu2O  Cu. Ta một điện cực bằng Cu, trên đó phủ một lớp Đồng đã biết khi chiếu bởi ánh sáng có Oxit Cu2O. Trên lớp Cu2O người ta phun một lớp bước sóng thích hợp vào kim loại kim loại rất mỏng (có thể cho ánh sáng truyền qua) làm bứt ra các e- dẫn. Để e- di để làm điện cực. chuyển qua được lớp tiếp xúc trên Lớp tiếp xúc giữa Cu2O và Cu hình thành lớp đặc thì ánh sáng phải được chiếu vào lớp biệt chỉ cho phép các e- qua nó theo chiều từ Cu2O nào? (Cu2O)  Khi có e- di chuyển sang Cu. làm cho các lớp trên tích điện như Hoạt động: khi chiếu ánh sáng có bước sóng thích thế nào? (Cu(-) và Cu2O(+))  Vậy hợp vào lớp Cu2O làm bức xạ ra các e- dẫn di giữa chúng tồn tại một suất điện chuyển sang cực Cu, làm cho cực Cu tích điện âm động, nối 2 cực với mạch ngoài thì còn cực Cu2O tích điện dương  giữa 2 cực hình dòng điện trong mạch có chiều như thành một suất điện động. Nối 2 cực bằng 1 dây dẫn  có dòng chạy trong mạch có chiều Cu2O  Cu. thế nào? Ứng dụng: chế tạo các pin mặt trời: máy tính bỏ túi, vệ tinh nhân tạo, máy đo ánh sáng… D. Củng cố: Nhắc lại hiện tượng quang dẫn và một số ứng dụng của hiện tượng quang dẫn.
E. Dặn dò: Xem bài “Ứng dụng của Thuyết lượng tử trong nguyên tử Hydro”.