Hiện tượng quang điện là gì? Một số định luật về quang điện

408

Hiệu ứng quang điện xảy ra khi một chất phát ra các electron khi nó tiếp xúc với bức xạ điện từ; ví dụ, các photon ánh sáng. Dưới đây là một cái nhìn sâu hơn về quang điện tử là gì; nó hoạt động như thế nào?

1. Hiện tượng quang điện là gì?

Xem thêm:

  • Cấu Tạo Van Điều Áp là gì?
  • Bảng giá các loại van giảm áp đang kinh doanh tại Novigas

Hiện tượng quang điện xảy ra khi electron bứt ra khỏi bề mặt kim loại khi có ánh sáng chiếu tới. Những electron phát ra này được gọi là quang điện tử. Điều quan trọng cần lưu ý là sự phát xạ của các quang điện tử; động năng của các quang điện tử phát ra phụ thuộc vào tần số của ánh sáng chiếu tới bề mặt kim loại. Quá trình mà các quang điện tử bị bật ra khỏi bề mặt kim loại, gây ra bởi tác động của ánh sáng thường được gọi là sự phát quang.

– Hiện tượng ánh sáng làm bật các electron ra khỏi tấm kim loại được gọi là hiện tượng quang điện ngoài (thường gọi là hiện tượng quang điện). Các electron bật ra gọi là electron quang điện.

– Điều kiện để xảy ra hiệu ứng quang điện là bước sóng của ánh sáng kích thích nhỏ hơn hoặc bằng giới hạn quang điện của kim loại. Hiện tượng này là một hiện tượng quan trọng trong vật lý và điện tử. Khi ánh sáng chiếu vào kim loại trong những điều kiện này, kim loại sẽ giải phóng các electron, tạo ra hiệu ứng quang điện.

1.1. Hiện tượng quang điện ngoài

Hiện tượng quang điện ngoài là hiện tượng electron bị bứt ra khỏi tấm kim loại khi ánh sáng tới bề mặt kim loại trong hiệu ứng quang điện làm cho êlectron bị đẩy ra. Electron bị đẩy ra do hiệu ứng quang điện được gọi là quang điện tử và được ký hiệu là e -.

Hiện tượng quang điện ngoài thường xảy ra đối với kim loại.

– Pin quang điện có cực âm kim loại kiềm hoặc kim loại kiềm thổ (K) (giam cầm quang điện trong vùng khả kiến, đóng vai trò cảm biến trong vùng khả kiến):

+) Bình thường không có dòng điện trong mạch.

+) Khi ánh sáng thích hợp chiếu vào catốt (K): e quang điện bật ra, bị điện trường (A) của nguồn điện hút về anot.

⇒ Dòng điện chạy trong mạch. Dùng làm cảm biến ánh sáng nên có thể dùng trong các mạch điều khiển tự động.

1.2. Hiện tượng quang điện trong là gì?

Hiện tượng quang điện trong là hiện tượng:

Chất quang dẫn: Dẫn điện kém khi không được chiếu sáng, dẫn điện tốt khi được chiếu sáng thích hợp

– Hiệu ứng quang điện: Là hiện tượng các electron dẫn và lỗ trống được tạo thành trong chất bán dẫn do tác dụng của ánh sáng có bước sóng thích hợp.

– Hiện tượng quang dẫn: Là hiện tượng điện trở suất giảm hoặc độ dẫn điện tăng khi được chiếu ánh sáng thích hợp.

1.3. Nguyên tắc hoạt động của quang điện trở

Quang điện trở viết tắt là LDR dây được xem là một loại cảm biến ánh sáng được hoạt động dựa vào hiện tượng quang điện trong.

Nguyên tắc hoạt động của quang điện trở dựa vào hiện tượng.Thiết bị này được hoạt động khi có ánh sáng chiếu vào chất bán dẫn, xuất hiện nên các mạch điện tử tự do, từ đó là cho quá trình dẫn điện tăng lên, đồng thời giảm điện trở của các chất bán dẫn. Trong trường hợp không có ánh sáng chiếu vào thì khi đó nội trở của chất bán dẫn tăng dần đến vô cùng.

2. Một số định luật về quang điện

2.1. Định luật về giới hạn quang điện

Đối với mỗi kim loại ánh sáng kích thích phải có bước sóng λ ngắn hơn hay bằng giới hạn quang điện i0 của kim loại đó, mới gây ra được hiện tượng quang điện: λ ≤ λ0.

Kim loại kiềm (Na, K,…) và Kiềm thổ (Ca,..) có giới hạn quang điện trong vùng ánh sáng nhìn thấy. Các kim loại khác (Cu, Ag, Zn, Al,…) có giới hạn quang điện trong vùng ánh sáng tử ngoại.

2.2. Định luật về dòng quang điện bão hòa

Đối với mỗi ánh sáng thích hợp (có λ ≤ λ0), cường độ dòng quang

điện bảo hòa tỉ lệ thuận với cường độ chùm ánh sáng kích thích.

2.3. Định luật về động năng cực đại của quang electron

Động năng ban đầu cực đại của quang electron không phụ thuộc

vào cường độ của chùm sáng kích thích, mà chỉ phụ thuộc vào bước

sóng ánh sáng kích thích và bản chất kim loại.

3. Ứng dụng

Ứng dụng của hiện tượng quang điện như sau:

  • Màn hình hiển thị của các thiết bị điện tử như điện thoại di động, máy tính bảng, đèn LED,..: sử dụng công nghệ quang điện để tạo ra hình ảnh sắc nét và sáng đẹp.
  • Trong các thiết bị viễn thông như bộ phát tín hiệu quang, máy tính và các thiết bị ghi âm sử dụng công nghệ quang điện để truyền tín hiệu qua cáp quang.
  • Các thiết bị y tế như máy chụp X-quang, máy MRI và các thiết bị y tế khác cũng sử dụng công nghệ quang điện để tạo ra hình ảnh rõ nét của cơ thể con người. Các máy chụp X-quang và máy MRI sử dụng cảm biến quang để thu thập thông tin về các khu vực trong cơ thể và chuyển đổi thành hình ảnh.
  • Các thiết bị đo nhiệt độ, độ ẩm, áp suất,hoặc các thông số khác của môi trường ứng dụng hiện tượng quang điện để thu thập thông tin và truyền về cho hệ thống điều khiển.
  • Các thiết bị lưu trữ năng lượng như pin năng lượng mặt trời. Ứng dụng hiện tượng quang điện để chuyển đổi năng lượng ánh sáng thành năng lượng điện.

4. Về Novigas

Novigas là đơn vị kinh doanh sản phẩm khí công nghiệp và thiết bị ngành khí lâu năm trên thị trường. Chúng tôi cam kết cung cấp các sản phẩm chất lượng, có nguồn gốc rõ ràng. Tại Novigas chúng tôi cung cấp nhiều sản phẩm ngành khí:

  • Khí công nghiệp:khí Nito, khí Argon, khí Hidro,…
  • Thiết bị khí công nghiệp: bình khí Nito,…

Quý khách có nhu cầu mua hàng, vui lòng liên hệ qua địa chỉ:

Địa chỉ: 15 Nguyên Khê, Đông Anh, Hà Nội

Hotline: 0888.693.336

Email: [email protected]

Facebook: Công ty TNHH Novigas