Lý thuyết về quang điện trong

1. Quang điện trong là gì?

a. Chất quang dẫn là chất bán dẫn có tính dẫn điện kém khi không có ánh sáng chiếu vào. Còn khi có ánh sáng thích hợp chiếu vào thì sẽ trở thành chất dẫn điện tốt. 

b. Hiện tượng quang điện trong là hiện tượng ánh sáng giải phóng electron liên kết thành các electron dẫn, đồng thời tạo ra các lỗ trống tham gia vào quá trình dẫn điện. 

c. Hiện tượng quang dẫn là hiện tượng tăng độ dẫn điện bán dẫn khi có ánh sáng thích hợp chiếu vào, tức là điện trở suất giảm đi. 

=> Khi bán dẫn được chiếu bằng chùm sáng có bước sóng thích hợp thì bên trong bán dẫn đó có thêm electron dẫn và tạo thành các lỗ trống. Khi đó điện trở suất của bán dẫn giảm, mật độ hạt tải điện tăng lên. Cường độ ánh sáng chiếu vào càng mạnh thì điện trở suất càng nhỏ. 

Tham khảo ngay sách ôn thi độc quyền của VUIHOC tổng hợp kiến thức và phương pháp giải mọi dạng bài tập các môn Toán,Lý, Hóa bạn nhé! 

2. Quang điện trong và ứng dụng trong đời sống 

Sự phát triển của quang điện trong được coi là bước phát triển mới trong công nghệ chế tạp và được ứng dụng phổ biến trong đời sống hiện nay: 

a. Chế tao điốt: Điốt là loại bán dẫn trực tiếp thực hiện chuyển đôi photon thành điện tích trong hiệu ứng quang điện, ứng dụng trong kỹ thuật điện tử, truyền thông tin, thiết bị đo đạc... 

b. Tạo ra cảm biến ghi ảnh CCD giúp chuyển đổi hình ảnh quang học sang tín hiệu điện tử trong thiết bị camera. 

c. Chế tạo quang điện trở dùng trong hệ thống đèn đường bật tắt tự động, cảm biến ánh sáng, máy dò hồng ngoại, radio đồng hồ... 

d. Chế tạo đèn nhân quang điện trong nhóm đèn photo thực hiện cảm biến theo hiện tượng quang điện từ. 

e. Chế tạo pin mặt trời là ứng dụng phổ biến nhất của quang điện trong, có tác dụng chuyển đổi năng lượng ánh sáng thành điện năng. 

3. Bài tập vận dụng lý thuyết quang điện trong 

Câu 1: Hiện tượng quang điện trong là gì?

A. Khi kim loại bị đốt nóng, các electron thoát khỏi bề mặt kim loại.

B. Ánh sáng bứt các electron tự do trong kim loại ra khỏi bề mặt.

C. Ánh sáng giải phóng các êlectron liên kết trong chất bán dẫn và trở thành các êlectron dẫn.

D. Ánh sáng làm bứt các êlectron liên kết trong chất bán dẫn ra khỏi bề mặt bán dẫn.

Câu 2: Điều nào nói về quang trở sau đây là sai? 

A. Quang điện trở bản chất là điện trở, các giá trị của nó có thể thay đổi theo nhiệt độ.

B. Quang điện trở là điện trở, trong đó các giá trị của nó không thay đổi theo nhiệt độ.

C. Lớp chất bán dẫn có gắn 2 điện cực là bộ phận quan trọng nhất của quang điện trở. 

D. Các tế bào quang điện có thể thay thế bằng quang điện trở. 

Câu 3: Hiện tượng quang dẫn xảy ra thì trong chất bán dẫn có hạt nào tham gia vào quá trình dẫn điện? 

A. electron và các ion dương.

B. Lỗ trống mang điện âm và electron

C. electron và hạt nhân.

D. Lỗ trống mang điện dương và electron. 

Câu 4: Trường hợp nào dưới đây là hiện tượng quang điện trong?

A. Electron bật ra khỏi bề mặt kim loại đó khi chiếu tia X (tia Rơnghen)

B. Chất bán dẫn sẽ tăng độ dẫn điện khi chiếu tia tử ngoại vào 

C. Tấm kim loại sẽ nóng lên khi chiếu tia X ( Rơnghen) vào. 

D. Chất khí sẽ phát ra ánh sáng màu lục khi chiếu tia tử ngoại vào. 

Câu 5: Nguyên tắc hoạt động cảu quang điện trở dựa vào điều gì?

A. hiện tượng quang điện trong.

B. hiện tượng phát quang của chất rắn.

C. hiện tượng tán sắc ánh sáng.

D. hiện tượng quang điện ngoài.

Câu 6: Pin quang điện là nguồn điện? 

A. hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ.

B. sẽ biến đổi nhiệt năng thành điện năng trực tiếp

C. sẽ biến đổi quang năng thành điện năng trực tiếp

D. hoạt động dựa trên hiện tượng quang điện ngoài.

Câu 7: Hiện tượng mà ánh sáng làm bật các electron ra khỏi bề mặt kim loại là gì? 

A. quang điện trong.

B. quang dẫn.

C. quang – phát quang.

D. quang điện ngoài.

Câu 8: Sự phát sáng nào dưới đây là hiện tượng quang - phát quang? 

A. Sự phát sáng của đèn LED.

B. Sự phát sáng của đèn ống thông dụng.

C. Sự phát sáng của đèn dây tóc.

D. Sự phát sáng của con đom đóm.

Câu 9: Trong hiện tượng quang - phát quang, sự hấp thụ hoàn toàn một photon sẽ dẫn đến: 

A. sự phát ra một phôtôn khác.

B. Giải phóng một electrong tự do 

C. Giải phóng một electron liên kết.

D. Giải phóng một cặp electron và lỗ trống.

Câu 10: Nhận xét nào dưới đây là đúng? 

A. Khi chiếu ánh sáng có bước sóng ngắn vào điện trở thì quang trở không đổi. 

B. Điện trở của quang trở tăng nhanh khi quang trở được chiếu sáng.

C.  Quang trở là một linh kiện bán dẫn hoạt động dựa trên hiện tượng quang điện trong.

D. Quang trở là một linh kiện bán dẫn hoạt động dựa trên hiện tượng quang điện ngoài.

Đáp án: 

Đăng ký ngay khóa học PAS THPT để được các thầy cô tổng hợp kiến thức và xây dựng lộ trình ôn thi tốt nghiệp ngay từ sớm bạn nhé! 

Trên đây là toàn bộ kiến thức về quang điện trong trong chương trình Vật Lý 12 mà VUIHOC chia sẻ với các bạn học sinh. Hy vọng sau bài viết này, các bạn có thể hiểu rõ về hiện tượng quang điện trong và những ứng dụng của nó trong đời sống. Để ôn thi tốt nghiệp THPT môn Vật Lý, các em hãy truy cập vào trang web của vuihoc để cập nhật những bài học mới nhất nhé! 

>> Mời các bạn xem thêm: 

•  Hiện tượng quang điện. Thuyết lượng tử ánh sáng
• Hiện tượng quang - phát quang