Với tóm tắt lý thuyết Vật Lí lớp 12 Hiện tượng quang điện trong hay, chi tiết cùng với 20 câu hỏi trắc nghiệm chọn lọc có đáp án giúp học sinh nắm vững kiến thức trọng tâm, ôn luyện để học tốt môn Vật Lí lớp 12.
Vật Lí 12 Bài 31: Hiện tượng quang điện trong
A. Lý thuyết Hiện tượng quang điện trong
- Chất quang dẫn: là chất dẫn điện kém khi không bị chiếu sáng và chất dẫn điện tốt khi bị chiếu sáng thích hợp
- Hiện tượng quang điện trong: là hiện tượng tạo thành các electron dẫn và lỗ trống trong bán dẫn, do tác dụng của ánh sáng có bước sóng thích hợp.
- Hiện tượng quang dẫn: là hiện tượng giảm điện trở suất hay tăng độ dẫn điện khi có ánh sáng thích hợp chiếu vào.
Hiện tượng quang điện trong được ứng dụng trong quang điện trở và pin quang điện.
- Quang điện trở: là một điện trở làm bằng chất quang dẫn. có điện trở biến thiên từ vài mêgaôm khi không được chiếu sáng đến vài chục ôm khi được chiếu ánh sáng thích hợp.
- Pin quang điện (Pin Mặt Trời):
+) Khái niệm: là một nguồn điện chạy bằng năng lượng ánh sáng. Nó biến đổi quang năng thành điện năng.
+) Hiệu suât: khá thấp chỉ khoảng trên dưới 10%.
+) Cấu tạo: gồm một lớp bán dẫn loại n, bên trên có phủ một lớp mỏng bán dẫn loại p để hình thành một lớp tiếp xúc p-n. Trên cùng là một lớp kim loại mỏng trong suốt, dưới cùng là một đế kim loại
B. Trắc nghiệm Hiện tượng quang điện trong
Câu 1: Chọn phát biểu đúng về hiện tượng quang điện trong:
A. Có bước sóng giới hạn nhỏ hơn bước sóng giới hạn của hiện tượng quang điện ngoài.
B. Ánh sáng kích thích phải là ánh sáng tử ngoại.
C. Có thể xảy ra khi được chiếu bằng bức xạ hồng ngoại.
D. Có thể xảy ra đối với cả kim loại.
- Đối với hiện tượng quang điện trong các photon của ánh sáng kích thích tương tác với các electron liên kết của chất bán dẫn sẽ giải phóng các electron này thành các electron tự do (electron dẫn) trong chất bán dẫn.
- Vì vậy chỉ cần những photon có năng lượng tương đối nhỏ cũng đủ để gây ra hiện tượng quang điện trong, nên giới hạn quang điện λ0 của hiện tượng quang điện trong nằm ở vùng bước sóng dài, do đó tia hồng ngoại cũng gây ra.
Chọn đáp án C
Câu 2: Chọn phát biểu đúng về hiện tượng quang dẫn:
A. Trong hiện tượng quang dẫn, các êlectron bị bứt ra khoỉ khối kim loại khi được chiếu sáng thích hợp.
B. Trong hiện tượng quang dẫn, độ dẫn điện của khối chất bán dẫn giảm khi được chiếu ánh sáng thích hợp.
C. Trong hiện tượng quang dẫn, điện trở của khối chất bán dẫn giảm khi được chiếu ánh sáng thích hợp.
D. Hiện tượng quang dẫn có thể xảy ra đối với cả kim loại và bán dẫn
- Hiện tượng quang dẫn là hiện tượng giảm điện trở suất, tức là tăng độ dẫn điện của bán dẫn, khi có ánh sáng thích hợp chiếu vào. Hiện tượng quang dẫn được giải thích dựa trên hiện tượng quang điện trong.
Chọn đáp án C
Câu 3: Quang điện trở là:
A. điện trở có giá trị bằng 0 khi được chiếu sáng.
B. điện trở có giá trị không đổi khi thay đổi bước sóng ánh sáng chiếu tới.
C. điện trở có giá trị giảm khi được chiếu sáng.
D. điện trở có giá trị tăng khi được chiếu sáng.
- Quang điện trở là một điện trở làm bằng chất quang dẫn (chất bán dẫn, chất khí…). Điện trở của nó có thể thay đổi từ vài mêgaôm (106Ω) khi không được chiếu sáng xuống đến vài chục ôm khi được chiếu sáng.
Chọn đáp án C
Câu 4: Chọn phát biểu đúng.
A. Chất quang dẫn là những kim loại dẫn điện tốt khi có ánh sáng thích hợp chiếu vào.
B. Trong hiện tường quang điện trong, chỉ có các êlectron dân tham gia vào quá trình dẫn điện.
C. Điện trở suất của chất quang dẫn tăng khi được chiếu sáng thích hợp.
D. Pin quang điện biến đổi trực tiếp quang năng thành điện năng.
- Pin quang điện (còn gọi là pin Mặt Trời) là một nguồn điện chạy bằng năng lượng ánh sáng. Nó biến đổi trực tiếp quang năng thành điện năng. Pin hoạt động dựa vào hiện tượng quang điện trong xảy ra bên cạnh một lớp chặn.
Chọn đáp án D
Câu 5: Tìm phát biểu sai:
A. Hiện tượng điện trở suất của chất bán dẫn giảm mạnh khi có ánh sáng thích hợp chiếu vào nó là hiện tượng quang dẫn.
B. Dùng thuyết sóng ánh sáng ta có thể giải thích được sự tạo thành quang phổ vạch của nguyên tử hyđrô.
C. Giới hạn quang điện trong thường lớn hơn giới hạn quang điện ngoài.
D. Dùng thuyết lượng tử về ánh sáng có thể giải thích được nguyên tắc hoạt động của oin quang điện.
- Dùng thuyết sóng ánh sáng ta không thể giải thích được sự tạo thành quang phổ vạch của nguyên tử hyđrô. Phải dựa trên thuyết lượng tử ánh sáng.
Chọn đáp án B
Câu 6: Dụng cụ có nguyên tắc hoạt động dựa vào tác dụng của lớp tiếp xúc p – n là:
A. tế bào quang điện
B. pin nhiệt điện
C. quang điện trở
D. điôt điện tử
- Điôt điện tử là dụng cụ có nguyên tắc hoạt động dựa vào tác dụng của lớp tiếp xúc p – n.
Chọn đáp án D
Câu 7: Pin quang điện:
A. là dụng cụ biến đổi trực tiếp quang năng thành điện năng.
B. là dụng cụ biến nhiệt năng thành điện năng.
C. hoạt động dựa vào hiện tượng quang điện ngoài.
D. là dụng cụ có điện trở tăng khi được chiếu sáng.
- Pin quang điện là một nguồn điện chạy bằng năng lượng ánh sáng. Nó biến đổi trực tiếp quang năng thành điện năng. Pin hoạt động dựa vào hiện tượng quang điện trong xảy ra bên cạnh một lớp chặn.
Chọn đáp án A
Câu 8: Dụng cụ nào dưới đây hoạt động dựa vào hiện tượng quang điện trong?
A. Pin nhiệt điện.
B. Đèn LED.
C. Quang trở.
D. Tế bào quang điện.
- Quang trở là dụng cụ hoạt động dựa vào hiện tượng quang điện trong. Điện trở của nó có thể thay đổi từ vài mêgaôm (106Ω) khi không được chiếu sáng xuống đến vài chục ôm khi được chiếu sáng.
Chọn đáp án A
Câu 9: Gọi c là vận tốc ánh sáng trong chân không, v là vận tốc ánh sáng trong chất phát quang. Muốn một chất phát quang phát ra bức xạ có bước sóng λ, cần chiếu vào chất đó bức xạ có
A. tần số nhỏ hơn c/λ
B. tần số nhỏ hơn v/λ
C. tần số lớn hơn v/λ
D. tần số lớn hơn c/λ
- Muốn một chất phát quang phát ra bức xạ có bước sóng λ, cần chiếu vào chất đó bức xạ có:
λkt ≤ λ ↔ fkt > c/λ.
Chọn đáp án D
Câu 10: Hiện tượng không thể hiện tính chất hạt của ánh sáng là hiện tượng
A. quang điện ngoài
B. quang điện trong
C. nhiễu xạ ánh sáng
D. tạo thành quang phổ vạch của nguyên từ Hyđrô
- Hiện tượng không thể hiện tính chất hạt của ánh sáng là hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng.
Chọn đáp án C
Câu 11: Hiện tượng quang điện trong:
A. là hiện tượng êlectron hấp thụ photon có năng lựng đủ lớn để bứt ra khỏi khối chất.
B. hiện tượng êlectron chuyển động nhanh hơn khi hấp thụ photon.
C. xảy ra với chất bán dẫn khi ánh sáng kích thích có tần số lớn hơn một tần số giới hạn.
D. xảy ra với ánh sáng có bước sóng lớn hơn một giá trị nào đó.
- Hiện tượng ánh sáng giải phóng các êlectrôn liên kết để chúng trở thành các êlectrôn dẫn đồng thời giải phóng các lỗ trống tự do gọi là hiện tượng quang điện trong.
- Nó xảy ra với chất bán dẫn khi ánh sáng kích thích có tần số lớn hơn một tần số giới hạn.
- Hiện tượng quang điện trong cũng là sự giải phóng e (giống quang điện ngoài) nhưng cần ít năng lượng hơn từ đó ta:
(λ0 và f0 là các giá trị giới hạn xảy ra hiện tượng quang điện).
Chọn đáp án C
Câu 12: Giới hạn quang dẫn của chất CdS là 0,9 μm. Năng lượng tối thiểu của photon ánh sáng có thể gây ra hiện tượng quang dẫn CdS là:
A. 0,56 eV B. 1,12 eV
C. 1,38 eV D. 2,20 eV
- Giới hạn quang dẫn của chất CdS là: λ0 = 0,9 μm.
- Năng lượng tối thiểu của photon ánh sáng có thể gây ra hiện tượng quang dẫn CdS là:
Chọn đáp án C
Câu 13: Một chất quang dẫn có giới hạn quang dẫn là 4μm. Năng lượng kích hoạt của chất đó là:
A. 4,97.10-20 J
B. 3,26.10-20 J
C. 4,97.10-19 J
D. 3,261.10-19 J
- Một chất quang dẫn có giới hạn quang dẫn là 4µm. Năng lượng kích hoạt của chất đó là:
Chọn đáp án C
Câu 14: Một chất bán dẫn có giới hạn quang dẫn là 5 µm. Biết tốc độ ánh sáng trong chân không là 3.108 m/s và hằng số Plank là 6,625.10-34 Js. Tính năng lượng kích hoạt của chất đó.
A. 4.10-19 J. B. 3,97 eV.
C. 0,35 eV. D. 0,25 eV.
- Năng lượng kích hoạt của chất đó là:
Chọn đáp án D
Câu 15: Khi chiếu bức xạ điện từ thích hợp vào chất bán dẫn thì giải phóng ra các electron dẫn và để lại các lỗ trống. Chọn phát biểu đúng.
A. Chỉ các lỗ trống đóng vai trò là các hạt tải điện.
B. Chỉ các electron đóng vai trò là các hạt tải điện.
C. Cả các lỗ trống và các electron đóng vai trò là các hạt tải điện.
D. Cả các lỗ trống và các electron đều không phải là các hạt tải điện.
- Mỗi electron liên kết khi hấp thụ một photon sẽ trở thành một e dẫn và một lỗ trống mang điện dương
- Các electron và những lỗ trống này có thể di chuyển tự do từ nguyên tử này sang nguyên tử khác tham gia vào quá trình dẫn điện.
Chọn đáp án C
Câu 16: Nguyên tắc hoạt động của pin quang điện dựa vào hiện tượng:
A. Quang điện trong
B. quang phát quang
C. cảm ứng điện từ
D. tán sắc ánh sáng
- Nguyên tắc hoạt động của pin quang điện dựa trên hiện tượng quang điện trong.
Chọn đáp án A
Câu 17: Trong hiện tượng quang dẫn, năng lượng cần thiết để giải phóng một êlectron liên kết thành êlectron dẫn gọi là năng lượng kích hoạt. Biết năng lượng kích hoạt của PbS là 0,3 eV, lấy h = 6,625.10-34 J.s, c = 3.108 m/s, e = 1,6.10-19 C, giới hạn quang dẫn của PbS là:
A. 2,06 µm. B. 4,14 µm.
C. 1,51 µm. D. 4,97 µm.
- Sử dụng công thức tính công thoát A:
Chọn đáp án B
Câu 18: Quang dẫn có giới hạn quang dẫn 4,8.1014 Hz. Chiếu vào chất bán dẫn đó lần lượt các chùm bức xạ đơn sắc có tần số f1 = 4,5.1014 Hz; f2 = 5,0.1013 Hz; f3 = 6,5.1013 Hz; f1 = 6,0.1014 Hz thì hiện tượng quang dẫn xảy ra với bức xạ nào?
A. Chùm bức xạ 1
B. Chùm bức xạ 2
B. Chùm bức xạ 3
B. Chùm bức xạ 4
- Áp dụng điều kiện có quang điện f ≥ f0.
- Từ điều kiện f ≥ f0 để có quang điện ta thấy chỉ có bức xạ 4 thỏa mãn điều kiện.
Chọn đáp án D
Câu 19: Pin quang điện là nguồn điện, trong đó,
A. quang năng được biến đổi trực tiếp thành điện năng.
B. cơ năng được biến đổi trực tiếp thành điện năng.
C. hóa năng được biến đổi trực tiếp thành điện năng.
D. nhiệt năng được biến đổi trực tiếp thành điện năng.
- Pin quang điện là nguồn điện trong đó quang năng được chuyển hóa trực tiếp thành điện năng.
Chọn đáp án A
Câu 20: Một bộ pin quang điện gồm nhiều pin mắc nối tiếp. Diện tích tổng cộng của các pin là 0,4 m2. Dòng ánh sáng chiếu vào bộ pin có cường độ 1000 W/m2. Khi cường độ dòng điện mà bộ pin cung cấp cho mạch ngoài là 2,5A thì điện áp đo được hai cực của bộ pin là 20 V. Hiệu suất của bộ pin là:
A. 43,6%. B. 14,25%.
C. 12,5%. D. 28,5%.
- Ta có:
Chọn đáp án C
CÔNG TY TNHH ĐẦU TƯ VÀ DỊCH VỤ GIÁO DỤC VIETJACK
- Người đại diện: Nguyễn Thanh Tuyền
- Số giấy chứng nhận đăng ký kinh doanh: 0108307822, ngày cấp: 04/06/2018, nơi cấp: Sở Kế hoạch và Đầu tư thành phố Hà Nội.
© 2021 Vietjack. All Rights Reserved.
