I. HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN TRONG :
- Là hiện tượng ánh sáng giải phóng các electrôn liên kết biến chúng thành các electrôn dẫn đồng thời tạo ra các lỗ trống cùng tham gia vào quá trình dẫn điện.
- Điều kiện để gây ra hiện tượng quang điện trong : ánh sáng kích thích có bước sóng $\lambda$ nhỏ hơn hoặc bằng bước sóng $\lambda_{0}$ , $\lambda_{0}$ gọi là giới hạn quang điện của bán dẫn.
- Giới hạn quang điện của $\lambda_{0}$ thường nằm trong vùng hồng ngoại.
II. HIỆN TƯỢNG QUANG DẪN :
- Hiện tượng giảm mạnh điện trở suất của chất bán dẫn khi có ánh sáng thích hợp chiếu vào gọi là hiện tượng quang dẫn.
III, QUANG ĐIỆN TRỞ :
- Là một tấm bán dẫn có giá trị điện trở thay đổi khi thay đổi cường độ chùm sáng chiếu vào nó.
- Nguyên tắc hoạt động : Dựa trên hiện tượng quang điện ttrong.
- Ứng dụng : Quang điện trở được lắp với mạch khuếch đại trong các thiết bị điều khiển bằng ánh sáng,trong các máy đo ánh sáng.
IV. PIN QUANG ĐIỆN :
- Pin quang điện là nguồn điện,trong đó quang năng được biến đổi trực tiếp thành điện năng.
- Nguyên tắc hoạt động dựa trên hiện tượng quang điện trong
- Ứng dụng : Là nguồn cung cấp điện cho
+ Vùng sâu vùng xa.
+ Vệ tinh nhân tạo,máy tính bỏ túi,...
VÍ DỤ
Ví dụ 1 : Hiện tượng quang điện trong là
A. hiện tượng quang điện xảy ra ở bên trong một khối kim loại khi được chiếu sáng thích hợp.
B. nguyên nhân sinh ra hiện tượng quang dẫn.
C. hiện tượng quang điện xảy ra ở bên ngoài một khối kim loại khi được chiếu sáng thích hợp.
D. hiện tượng giải phóng các electron liên kết để cho chúng trở thành các electron dẫn nhờ tác dụng của một bức xạ điện từ thích hợp.
Giải
Hiện tượng quang điện trong là hiện tượng giải phóng các electron liên kết để cho chúng trở thành các electron dẫn nhờ tác dụng của một bức xạ điện từ thích hợp.
Chọn đáp án D.
Ví dụ 2 : Hiện tượng quang dẫn là hiện tượng :
A. điện trở của một chất bán dẫn tăng khi được chiếu sáng thích hợp.
B. điện trở của một kim loại giảm khi được chiếu sáng thích hợp.
C. điện trở của một chất bán dẫn giảm khi được chiếu sáng thích hợp.
D. điện trở của một kim loại tăng khi được chiếu sáng thích hợp.
Giải
Hiện tượng quang dẫn là hiện tượng điện trở của một chất bán dẫn giảm khi được chiếu sáng thích hợp.
Chọn đáp án C.
Ví dụ 3 : Quang điện trở được chế tạo từ :
A. chất bán dẫn và có đặc điểm là dẫn điện tốt khi không bị chiếu sáng và trở nên dẫn điện kém khi được chiếu sáng thích hợp.
B. kim loại và có đặc điểm là điện trở suất của nó giảm khi có ánh sáng thích hợp chiếu vào.
C. kim loại và có đặc điểm là điện trở suất của nó tăng khi có ánh sáng thích hợp chiếu vào.
D. chất bán dẫn và có đặc điểm là dẫn điện kém khi không bị chiếu sáng và trở nên dẫn điện tốt khi được chiếu sáng thích hợp.
Giải
Quang điện trở được chế tạo từ chất bán dẫn và có đặc điểm là dẫn điện kém khi không bị chiếu sáng và trở nên dẫn điện tốt khi được chiếu sáng thích hợp.
Chọn đáp án D.
Ví dụ 4 : Pin quang điện là nguồn điện
A. biến đổi trực tiếp quang năng thành điện năng.
B. biến đổi trực tiếp nhiệt năng thành điện năng.
C. hoạt động dựa trên hiện tượng quang điện ngoài.
D. hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ.
Giải
Pin quang điện là nguồn điện biến đổi trực tiếp quang năng thành điện năng.Pin quang điện hoạt động dựa trên hiện tượng quang điện trong.
Chọn đáp án A.
Ví dụ 5 : Quang điện trở có nguyên tắc hoạt động dựa trên :
A. quang - phát quang.
B. quang điện ngoài.
C. quang điện trong.
D. nhiệt điện.
Giải
Quang điện trở có nguyên tắc hoạt động dựa trên hiện tượng quang điện trong.
Chọn đáp án C.
BÀI TẬP
Bài 1 : Phát biểu nào sau đây là sai?
A. Nguyên tắc hoạt động của tất cả các tế bào quang điện đều dựa trên hiện tượng quang dẫn.
B. Điện trở của quang trở giảm mạnh khi có ánh sáng thích hợp chiếu vào.
C. Có một số tế bài quang điện hoạt động khi được kích thích bằng ánh sáng nhìn thấy.
D. Trong pin quang điện,quang năng biến đổi trực tiếp thành điện năng.
Giải
Nguyên tắc hoạt động của tất cả các tế bào quang điện dựa trên hiện tượng quang điện ngoài.
Chọn đáp án A.
Bài 2 : Pin quang điện là nguồn điện hoạt động dựa trên hiện tượng :
A. tán sắc ánh sáng.
B. huỳnh quang.
C. quang-phát quang.
D. quang điện trong.
Giải
Pin quang điện hoạt động dựa trên hiện tượng quang điện trong.
Chọn đáp án D.
Bài 3 : Điện trở cuar một quang điện trở có giá trị :
A. rất nhỏ.
B. không đổi.
C. rất lớn.
D. thay đổi được.
Giải
Điện trở của một quang điện trở có giá trị thay đổi được khi thay đổi cường độ chùm sáng chiếu vào nó.
Chọn đáp án D.
Bài 4 : Suất điện động của một pin quang điện :
A. có giá trị rất nhỏ,
B. có giá trị rất lớn.
C. có giá trị không đổi,không phụ thuộc vào điều kiện bên ngoài.
D. chỉ xuất hiện khi pin được chiếu sáng thích hợp.
Giải
Pin quang điện hoạt động dựa trên hiện tượng quang điện trong nên suất điện động của pin quang điện chỉ xuất hiện khi pin được chiếu sáng thích hợp.
Chọn đáp án D.
Bài 5 : Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về hiện tượng quang điện trong?
A. Các lỗ trống tham gia vào quá trình dẫn điện.
B. Là hiện tượng giảm mạnh điện trở của bán dẫn khi bị chiếu sáng.
C. Mỗi photon ánh sáng bị hấp thụ sẽ giải phóng một electron liên kết để nó trở thành một electron dẫn.
D. Năng lượng cần để bứt electron ra khỏi liên kết trong bán dẫn thường lớn nên chỉ các photon trong vùng tử ngoại mới có thể gây ra hiện tượng quang dẫn.
Giải
Năng lượng cần để bứt electron ra khỏi liên kết trong bán dẫn thường khá nhỏ nên các photon trong vùng hồng ngoại cũng có thể gây ra hiện tượng quang dẫn.
Chọn đáp án D.
Bài 6 : Khi nói về quang điện,phát biểu nào sau đây sai?
A. pin quang điện hoạt động dựa trên hiện tượng quang điện ngoài vì nó nhận năng lượng ánh sáng từ bên ngoài.
B. công thoát electron của kim loại thường lớn hơn năng lượng cần thiết để giải phóng electron liên kết trong chất bán dẫn.
C. điện trở của quang điện trở giảm khi có ánh sáng thích hợp chiếu vào,
D. chất quang dẫn là chất dẫn điện kém khi không bị chiếu sáng và trở thành chất dẫn điện tốt khi bị chiếu sáng thích hợp.
Giải
Chọn đáp án A.
Bài 7 : Hiện tượng quang điện trong :
A. là hiện tượng electron hấp thụ photon có năng lượng đủ lớn để bứt ra khỏi khối chất.
B. có thể xảy ra với ánh sáng có bước sóng bất kỳ.
C. là hiện tượng electron chuyển động mạnh hơn khi hấp thụ photon.
D. xảy ra với khối chát bán dẫn khi tần số ánh sáng kích thích lớn hơn tần số giới hạn.
Giải
Chọn đáp án D.
Bài 8 : Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về cấu tạo và hoạt động của pin quang điện?
A. Suất điện động của pin quang điện có giá trị nhỏ khoảng từ 0,5 V đến 0,8 V.
B. Pin quang điện có thể hoạt động khi chiếu ánh sáng nhìn thấy.
C. Pin quang điện hoạt động dựa trên hiện tượng quang điện trong.
D. Pin quang điện được cấu tạo từ hai khối bán dẫn tinh khiết có phủ hai lớp điện cực.
Giải
Chọn đáp án D.
Bài 9 : Phát biểu nào sau đây là đúng?
A. Hiện tượng quang điện trong là hiện tượng bứt electron ra khỏi bề mặt kim loại khi chiếu vào kim loại ánh sáng có bước sóng thích hợp.
B. Hiện tượng quang điện trong là hiện tượng electron bị bắn ra khỏi kim loại bị nung nóng.
C. Hiện tượng quang điện trong là hiện tượng electron liên kết được giải phóng thành electron dẫn khi chát bán dẫn được chiếu bằng bức xạ thích hợp.
D. Hiện tượng quang điện trong là hiện tượng điện trở của vật dẫn kim loại tăng lên khi chiếu sáng vào kim loại.
Giải
Chọn đáp án C.
Bài 10 : Hiện tượng quang điện trong xảy ra với :
A. chát điện phân,
B. chất bán dẫn.
C. kim loại.
D. chát điện môi.
Giải
Chọn đáp án B,
