Thư Viện Công Thức Vật Lý

Phát biểu: Hiện tượng ánh sáng giải phóng các electron liên kết để cho chúng trở thành các electron dẫn đồng thời tạo ra các lỗ trống cùng tham gia vào quá trình dẫn điện, gọi là hiện tượng quang điện trong.

Hiện tượng quang điện trong xảy ra đối với một số chất bán dẫn như Ge, Si, PbS, PbSe, PbTe, CdS, CdSe, CdTe,... có tính chất đặc biệt sau đây: Là chất dẫn điện kém khi không bị chiếu sáng và trở thành chất dẫn điện tốt khi bị chiếu ánh sáng thích hợp. Các chất này còn được gọi là $chất quang dẫn.$

Năng lượng kích hoạt và giới hạn quang dẫn của một số chất:

So sánh hiện tượng Quang điện ngoài và hiện tượng Quang điện trong:

- Giống nhau:

+ Đều là hiện tượng electron ở dạng liên kết trở thành electron tự do (giải phóng electron liên kết trở thành electron dẫn) dưới tác dụng của phôtôn ánh sáng, tham gia vào quá trình dẫn điện.

+ Điều kiện để có hiện tượng là $\lambda \le {\lambda }_0$.

- Khác nhau: 

+ Hiện tượng quang điện ngoài:

Các quang electron bị bật ra khỏi kim loại.

Chỉ xảy ra với kim loại.

Giới hạn quang điện ${\lambda }_0$ nhỏ thường thuộc vùng tử ngoại trừ kiềm và kiềm thổ (ánh sáng nhìn thấy).

+ Hiện tượng quang điện trong:

Các electron liên kết bị bứt ra vẫn ở trong khối bán dẫn.

Chỉ xảy ra với chất bán dẫn.

Giới hạn quang điện ${\lambda }_0$ dài (lớn hơn của kim loại, thường nằm trong vùng hồng ngoại).

Phát biểu: Muốn cho hiện tượng quang điện xảy ra thì năng lượng của photon ánh sáng kích thích phải lớn hơn hoặc bằng công thoát.

Chú thích:

$\epsilon$: năng lượng của photon ánh sáng kích thích $\left(J\right)$

$A$: công thoát $\left(J\right)$

Khái niệm: Muốn cho electron bứt ra khỏi mặt kim loại phải cung cấp cho nó một công để "thắng" các liên kết. Công này gọi là công thoát.

Chú thích:

$A$: công thoát $\left(J\right)$

$h$: hằng số Planck với $h=6.625.{10}^{-34}$$J.s$

${\lambda }_0$: bước sóng của ánh sáng đơn sắc $\left(m\right)$

$c$: tốc độ ánh sáng trong chân không, $c=3.{10}^{8}m/s$

Định nghĩa quá trình đẳng áp:

Là quá trình thay đổi trạng thái chất khí, nhưng áp suất được giữ nguyên không đổi.

Phát biểu:

Quá trình đẳng áp quá trình thay đổi trạng thái chất khí, nhưng áp suất được giữ nguyên không đổi.

Trong quá trình đẳng áp thì thể tích và nhiệt độ tuyệt đối là hai đại lượng tỉ lệ thuận với nhau.

Chú thích:

$V$: thể tích chất khí $(lít, m^3, d{m}^3, ml, c{m}^3,v....v....)$.

$T$: nhiệt độ tuyệt đối của chất khí $\left({}_{o}K\right)$.

Lưu ý:

Nếu đề bài cho đơn vị là ${}_{o}C$ ta phải chuyển sang độ ${}_{o}K$

$T \left({}_{o}K\right)=t \left({}_{o}C\right)+273$

Đồ thị quá trình đẳng áp

Joseph Louis Gay-Lussac (1778-1850)

Chú thích:

$p$: áp suất chất khí $(atm, Pa, bar, at v....v....)$

$V$: thể tích chất khí $(lít, m^3, d{m}^3, ml, c{m}^{3}v....v....)$

$T$: nhiệt độ tuyệt đối của chất khí $\left({}^{o}K\right)$.

Lưu ý:

Nếu đề bài cho đơn vị là ${}^{o}C$ ta phải chuyển sang độ ${}^{o}K$

$T \left({}^{o}K\right)=t \left({}^{o}C\right)+273$

Phát biểu: Hiện tượng tạo thành suất điện động nhiệt điện $\mathcal{E}$ trong một mạch điện kín gồm hai vật dẫn khác nhau khi giữ hai mối hàn ở nhiệt độ khác nhau là hiện tượng nhiệt điện. Trong đó, $\mathcal{E}$ là suất điện động nhiệt điện, và bộ hai dây dẫn hàn hai đầu vào nhau được gọi là cặp nhiệt điện.

Chú thích:

 $\mathcal{E}$: suất điện động nhiệt điện $\left(V\right)$

${\alpha }_T$: hệ số nhiệt điện động, phụ thuộc vào bản chất của hai loại vật liệu dùng làm cặp nhiệt điện. Đơn vị: $V.K^{-1}$.

$T_1-T_2$: hiệu nhiệt độ ở đầu nóng và đầu lạnh $\left(K\right)$.

Các loại cặp nhiệt điện thường dùng:

Ứng dụng của dòng điện trong kim loại:

Có rất nhiều ứng dụng của dòng điện trong kim loại trong thực tế nhưng phổ biến nhất là chế tạo ra nam châm điện. Mục đích của việc tạo ra nam châm điện từ dòng điện trong kim loại là vì nó có từ trường mạnh, đồng thời không bị hao phí năng lượng do tỏa nhiệt.

Phát biểu: Khi nhiệt độ tăng, chuyển động nhiệt của các ion trong mạng tinh thể tăng, làm cho điện trở của kim loại tăng. Do đó điện trở suất $\rho$ của kim loại cũng tăng theo nhiệt độ gần đúng theo hàm bậc nhất.

Chú thích: 

$\rho$: điện trở suất $(\Omega .m)$

${\rho }_0$: điện trở suất ở ${t_0}^{o}C$ $(\Omega .m)$

$\alpha$: hệ số nhiệt điện trở $\left(K^{-1}\right)$

$t-t_0$: độ biến thiên nhiệt độ $\left(K\right)$

Khi đó, điện trở của kim loại: $\mathit{R}\mathbf{=}{\mathit{R}}_{\mathbf{0}}\mathbf{[}\mathbf{1}\mathbf{+}\mathit{\alpha }\mathbf{(}\mathit{t}\mathbf{-}{\mathit{t}}_{\mathbf{0}}\mathbf{\left)}\mathbf{\right]}$

Chú ý: 

Độ K = Độ C + 273

Độ F = Độ C x 1,8 +32

Điện trở suất của một số kim loại:

Định nghĩa quá trình đẳng tích:

Là quá trình thay đổi trạng thái chất khí, nhưng thể tích được giữ nguyên không đổi.

Phát biểu:

Quá trình đẳng tích là quá trình thay đổi trạng thái chất khí, nhưng thể tích được giữ nguyên không đổi.

Trong quá trình đẳng tích thì áp suất và nhiệt độ là hai đại lượng tỉ lệ thuận.

Cách phát biểu khác: trong quá trình đẳng tích cảu một lượng khí nhất định. Áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối.

Chú thích:

$p$: áp suất chất khí $(atm, Pa, bar, at v....v....)$.

$T$: nhiệt độ tuyệt đối của chất khí $\left({}^{o}K\right)$.

Lưu ý:

Nếu đề bài cho đơn vị là ${}^{o}C$ ta phải chuyển sang độ ${}^{o}K$

$T \left({}^{o}K\right)=t \left({}^{o}C\right)+273$

Đồ thị của quá trình đẳng tích.

Cùn một bình chứa và bình không nở dãn nên đây là quá trình đẳng tích.

Khi nhiệt độ tăng thì phân tử khí chuyển động nhanh hơn. Vậy áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ.

Chú thích:

$n$: số mol chất $\left(mol\right)$.

$V$: thế tích khí $\left(l\right)$.

$R$: hằng số các khí 8,31 $(J/mol.K)$.

$p$: áp suất của chất khí $\left(Pa\right)$

$T$: nhiệt độ $\left({}_{o}K\right)$.