Giáo án môn Vật lí 12 - Tiết 54 - Bài 31: Hiện tượng quang điện trong

Tiết ( PPCT): 54
Ngày soạn: / / 2016
Lớp dạy: 12A1. Tiết( TKB): .Ngày dạy:/../2016.Sỹ số:  .Vắng:
Lớp dạy: 12A2. Tiết( TKB): .Ngày dạy:/../2016. Sỹ số: . Vắng:
Lớp dạy: 12A3. Tiết( TKB): .Ngày dạy:/../2016. Sỹ số:  Vắng:
Lớp dạy: 12A4. Tiết( TKB): .Ngày dạy:/../2016. Sỹ số:  Vắng:
BÀI 31: HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN TRONG 
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức: 
- Trả lời được các câu hỏi: Tính quang dẫn là gì?
- Nêu được định nghĩa về hiện tượng quang điện trong và vận dụng để giải thích được hiện tượng quang dẫn.
- Trình bày được định nghĩa, cấu tạo và chuyển vận của các quang điện trở và pin quang điện.
2. Kĩ năng: 
- Vận dụng kiến thức để giải thích hiện tượng.
3. Thái độ: 
- Nghiêm túc trong học tập, khám phá kiến thức trong cuộc sống hàng ngày.
II. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên: 
- Thí nghiệm về dùng pin quang điện để chạy một động cơ nhỏ (nếu có).
- Máy tính bỏ túi chạy bằng pin quang điện.
2. Học sinh: 
- Nghiên cứu trước nội dung bài học.
III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
1. Ổn định lớp: Kiểm tra sĩ số
2. Kiểm tra bài cũ.
 Hiện tượng quang điện là gì?
1.Chọn câu phát biểu đúng.
a.Hiện tượng quang điện chứng tỏ ánh sáng có tính chất hạt
b.Hiện tượng giao thoa ánh sáng chứng tỏ ánh sáng chỉ có tính chất sóng.
c.Khi bước sóng càng dài thì năng lượng phôton ứng với chúng có năng lượng càng lớn.
d.Tia hồng ngoại, tia tử ngoại không có tính chất hạt.
2. Giới hạn quang điện phụ thuộc vào:
a.bản chất kim loại.	b.hiệu điện thế giữa hai cục annot và ka tốt.
c.bước sóng ánh sáng chiếu vào ca tốt.	d.điện trường giữa anot và catot.
3.Chiếu một chùm bức xạ đơn sắc vào tấm kẽm có giới hạng quang điện là 0,35 .Hiện tượng quang điện không xảy ra với chùm bức xạ nào:
a. 0,1	b.0,2	c.0,3	d.0,4
Đặt vấn đề: với một chất bán dẫn có kích thước xác định, điện trở phụ thuộc các yếu tố nào?
3. Bài mới
Hoạt động 1: Tìm hiểu chất quang dẫn và hiện tượng quang điện trong
Hoạt động của GV-HS
Nội dung
Y/c HS đọc Sgk và cho biết chất quang dẫn là gì? Ví dụ về chất quang dẫn
- Một số chất quang dẫn: Ge, Si, PbS, PbSe, PbTe, CdS, CdSe, CdTe
- Vận dụng thuyết lượng tử ánh sáng để giải thích đặc tính của chất quang dẫn?
- Gv trình chiếu hình ảnh của chất quang dẫn khi chưa bị chiếu sáng và khi bị chiếu sáng.
Gợi ý: 
 + Một chất có tính dẫn điện khi nào?
 + So sánh chất quang dẫn khi chưa bị chiếu sáng và khi bị chiếu sáng?
* Khi e bị mất liên kết để lại lỗ trống, lỗ trống cũng tham gia vào quá trình dẫn điện làm cho tính dẫn điện của chất quang dẫn tăng lên. Hiện tượng giải phóng các hạt tải điện (êlectron và lỗ trống) xảy ra bên trong khối bán dẫn khi bị chiếu sáng nên gọi là hiện tượng quang điện trong.
- Yêu cầu học sinh tham khảo bảng 31.1sgk để biết được một số giới hạn quang dẫn
- Hoàn thành yêu cầu C1
Gợi ý: 
+So sánh giá trị của vùng bước sóng theo số liệu ở bảng 30.1 và 31.1
+ Năng lượng kích hoạt các e liên kết với năng lượng tách e ra khỏi kim loại
I. Chất quang dẫn và hiện tượng quang điện trong
1. Chất quang dẫn 
- Là chất bán dẫn có tính chất cách điện khi không bị chiếu sáng và trở thành dẫn điện khi bị chiếu sáng.
2. Hiện tượng quang điện trong
- Hiện tượng ánh sáng giải phóng các êlectron liên kết để chúng trở thành các êlectron dẫn đồng thời giải phóng các lỗ trống tự do gọi là hiện tượng quang điện trong.
- Ứng dụng trong quang điện trở và pin quang điện
Hoạt động 2: Tìm hiểu về quang điện trở
- Yêu cầu học sinh để tìm hiểu quang điện trở
- Gv trình chiếu hình ảnh để giới thiệu cấu tạo của quang điện trở
- Hướng dẫn HS giải thích vì sao khi thay đổi cường độ chùm sáng thì cường độ dòng điện trong mạch cũng thay đổi 
- Giới thiệu một số ứng dụng của quang điện trở: thiết bị điều khiển ánh sáng, máy đo ánh sáng
II. Quang điện trở 
- Là một điện trở làm bằng chất quang dẫn.
- Cấu tạo: 1 sợi dây bằng chất quang dẫn gắn trên một đế cách điện.
- Điện trở có thể thay đổi từ vài MW ® vài chục W.
Hoạt động 4 : Tìm hiểu về pin quang điện
-Nêu khái niệm về pin quang điện: Biến đổi trực tiếp quang năng thành điện năng từ pin quang điện 
Gv trình chiếu một số hình ảnh sưu tầm về ứng dụng của pin quang điện trong thực tế.
- Hướng dẫn HS xem sơ đồ 31.3 và hình ảnh trình chiếu giới thiệu cấu tạo của pin quang điện.
H. Trình bày cơ chế tạo thành suất điện động trong pin quang điện.
H. Muốn tạo ra một suất điện động lớn dùng trong kĩ thuật ta làm thế nào?
III. Pin quang điện
Là pin chạy bằng năng lượng ánh sáng. Nó biến đổi trực tiếp quang năng thành điện năng.
G
Iqđ
Etx
+
-
Lớp chặng
+ + + + + + + +
- - - - - - - -
n
p
Suất điện động của pin quang điện nằm trong khoảng từ 0,5 V đến 0,8 V
4. Củng cố, dặn dò
Gv yêu cầu học sinh trả lời: 
 - Hiện tượng quang điện trong là gì? So sánh với hiện tượng quang điện ngoài?
 - Cấu tạo và hoạt động của quang điện trở và pin quang điện?
1. Chọn câu trả lời sai.
a.Hiện tượng quang dẫn là hiện tượng chất bán dẫn giảm mạnh điện trở khi bị chiếu sáng.
b.Trong hiện tượng quang dẫn, khi được giải phóng electron thoát khỏi chất bán dẫn và trở thành electron dẫn
c.Đối với một bức xạ điện từ nhất định thì nó sẽ gây ra hiện tượng quan dẫn hơn hiện tượng quang điện.
d.Hiện tượng quang điện và hiện tượng quang dẫn có cùng bản chất.
2.Có thể giải thích hiện tượng quang dẫn bằng thuyết:
a.electron cổ điển.	b.Sóng ánh sáng.	c.Phô tôn.	d.Động học phân tử.
3.Một chất bán dẫn có giới hạng quang điện là 0,62micromet. Chiếu vào chất bán dẫn các bức xạ lần lược là f1 = 4,5.1014Hz. f2 = 5,0.1013Hz, f3 = 6,5.1013Hz, f4 = 6.1014Hz, thì hiện tượng quang điện sẽ xảy ra với:
a.Bức xạ 1	b. Bức xạ 2.	c.Bức xạ 3.	d.Bức xạ 4