大物光学 波动光学 谢谢~

大学物理课程是高等院校理工科各专业学生的一门重要的基础课,其内容包括力学、热学、电磁学、
波动光学、近代物理五部分。该课程对学生的要求是:
学好必要的物理知识,为今后的学习和工作打下坚实的物理基础。
通过该课程的学习培养科学的思维方法及分析问题解决问题的能力。该课程的不同部分内容具
有不同的知识特点,同时每一部分也有一些学习难点,学生在学习过程中应针对不同的知识特点、
难点采用有效的学习方法。
该部分以牛顿运动定律为主线,各部分之间联系密切,强调矢量的概念、微积分方
法在力学中的运用。如由牛顿运动定律可推出动量定理、功能原理、角动量定理等,借助于对质点
的研究方法可对刚体进行研究,质点、刚体的角动量,角动量定理及角动量守恒。这部分的难点主
)变力作用下牛顿定律的积分问题,在求解这类问题时要注意正确分离变量、作合适的变
量替换等。(
)质点、刚体的角动量和角动量守恒,在求解这类问题时要注意角动量的矢量性,
注意角动量与动量、角动量守恒与动量守恒的区别。
该部分主要是从微观和宏观的角度阐述热力学系统的热运动规律,微观理论解释热
运动的本质,宏观理论描述系统状态变化的规律,两部分彼此联系、互相补充。这部分的难点主要
)速率分布函数的理解,应注意从分子运动的特点和速率分布函数的定义来分析理解。(
热力学第二定律的统计意义及熵的概念的理解,应从系统的宏观状态与微观状态数之间的关系出
发,结合热力学过程自动进行的方向性来理解。
电磁学部分
该部分主要是从场的观点阐述静电场、稳恒磁场的基本概念、基本规律,电磁现
象的内在联系、物理本质。这部分的主要难点有(
)任意带电体场强的求解,在求解这类问题时
应注意带电体电荷元的划分、场强的矢量性、坐标系的合理选取等问题。(
)有导体存在时静电
场的分布及导体上的电荷分布,在求解这类问题时应注意合理应用静电平衡时导体内场强、电势分
布的特点及场强、电势的叠加原理。(
萨伐尔定律求某种载流体产生的磁场,求解这类
问题时应注意定律的矢量性,与静电场强计算的相同点、不同点。(
)感生电场、位移电流的理
解,要注意他们的产生条件、相互关系、存在空间等问题。
波动光学部分
该部分主要是从光的波动性出发阐述光的干涉、衍射、偏振等现象的基本规律。
这部分的主要难点是光栅的衍射规律,应从分析光的多缝干涉和单缝衍射规律入手理解光栅的衍
射、缺级、分辨本领等。
近代物理学部分
该部分主要介绍描述物体高速运动规律的狭义相对论和描述微观物体运动规
律的量子物理基础。相对论部分的难点是相对论运动学,对这部分的理解应从相对论的时空观出发,
正确理解惯性系的等价性,时间、空间的测量以及运动的相对性。量子物理部分的难点是(
物粒子的波粒二象性及德布罗意物质波的统计解释,可结合光的波粒二象性、光与实物粒子的区别、
统计概率的概念以及当今量子力学界对量子力学的理论基础的争论来理解这部分内容。(
定谔方程的理解,可将量子力学研究问题的方法与经典力学进行比较,结合方程的具体简单应用
理解方程的地位、应用方法及其物理意义。
具体实践:
首先,“课堂”和“课后”是学习任何一门基础课的两个重要环节,对大学物理来说也不例外。课堂上,
我认为高效听讲十分必要,如何达到高效呢?我们听讲要围绕着老师的思路转,跟着老师的问题提
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所需积分:5光强为I0的自然光垂直穿过偏振片后的光强变为I0/2,两偏振片的偏振化方向
成45°角,由马吕斯定律可知经过第二个偏振片后光强为I0Icos
6.8 自然光从空气入射到某介质表面上,当折射角为30°时,反射光是完全偏振光,则此介质的折射率为[
解析:正确答案(D)
当入射角i与折射角?之和等于90°,即反射光与折射光互相垂直时,反射光为光矢量垂直于入射面的完全偏振光。这个特定的入射角称为起偏振角,或称为布儒斯特角,tani0?n2。本题中i0?600,n1?
1,故此介质的折射率n2?。 n1
6.9在双缝干涉实验中,若使两缝之间的距离增大,则屏幕上干涉条纹间距
;若使单色光波长减小,则干涉条纹间距
。 解析:减小、减小
相邻两明(暗)纹的间距是 ?x?
的距离,?是入射光的波长。
6.10 有一单缝,缝宽a=0.10mm,在缝后放一焦距为50cm 的会聚透镜,用波长D?,其中d是双缝之间的距离,D是双缝到屏d??546nm的平行光垂直照射单缝,则位于透镜焦平面处屏上中央明纹的宽度为
解析:5.46?10?3m 两个一级暗纹中心之间为中央明纹(或零级明纹)范围,其线位置为
?f?f?2f??x?,线宽度为,代入已知数据,可得位于透镜焦平面处屏上中aaa
央明纹的宽度是5.46?10?3m
6.11波长为λ=550nm的单色光垂直入射于光栅常数 d=2×10-4cm 的平面衍射光栅上,可能观察到光谱线的最高级次为第
光栅方程dsin???k?是计算光栅主极大的公式。可能观察到光谱线的最高级次对应的衍射角是最大的,当??90时k?
6.12 已知从一池静水的表面反射出来的太阳光是线偏振光,此时,太阳在地平线上的仰角为?=
。(池水的折射率为n=1.33)
解析:36.940
当反射光为光矢量垂直于入射面的完全偏振光时,入射角为起偏振角,称为布儒斯特角,tani0?0dsin??2?10?6?1??3.6。所以最高级550?10?9n2。本题中n1?1.33,n1?1,故入射角i0?53.060,所以太阳在n1
地平线上的仰角为??900?53.060?36.940。
6.13 在杨氏双缝实验中,双缝间距d=0.20mm,缝屏间距D=1.0m,试求:
(1)若第二级明条纹离屏中心的距离为6.0mm,所用单色光的波长
(2)相邻两明条纹间的距离
解析:(1)根据双缝干涉明纹的条件xk??Dk?,k?0,1,2,?,得 d
dxk0.20?10?3?6.0?10?3
???m?600nm kD2?1.0
(2)当??600nm时,相邻两明条纹间的距离
Δx?D1.0???600?10?9m?3.0mm ?3d0.2?10
6.14 在杨氏干涉装置中,双缝至幕的垂直距离为2.00m,双缝间距为0.342mm,测得第10级干涉亮纹至0级亮纹间的距离为3.44cm。求光源发出的光波的波长。 解析:根据双缝干涉明纹的条件xk??Dk?,k?0,1,2,?对同侧的条纹级次应同d
时为正(或负)。 把k=0和k=10代入上式,得
Δx?x10?x0?D?10?0?? d
d?x0.342?10?3?3.44?10?2
λ??m?588nm D102?10
另外,双缝干涉条纹的间距?x?D?由条纹的间隔数?k?10,也可求出波长?。 d
6.15 薄钢片上有两条紧靠的平行细缝,用波长λ=546.1 nm的平面光波正入射到钢片上。屏幕距双缝的距离为D=2.00m,测得中央明条纹两侧的第五级明条纹间的距离为 ?x=12.0 mm。 求
(1)两缝间的距离。
(2) 从任一明条纹(记作0)向一边数到第20条明条纹,共经过多大距离?
(3) 如果使光波斜入射到钢片上,条纹间距将如何改变? 解析:根据双缝干涉明纹的条件xk??Dk?,k?0,1,2,?对中央明条纹两侧的条d
纹级次应分别取正、负。对同侧的条纹级次应同时为正(或负)
(1)根据双缝干涉明纹的条件
xk??Dk?,k?0,1,2,? d
把k=5和k=-5代入上式,得
Δx?x5?x?5?10D? d
d?10D2.0??10??546.1?10?9m?0.910mm ?3Δx12?10
(2)把k=0和k=20代入公式,得
Δx?x20?x0?20D??24mm d
(3)如果使光波斜入射到钢片上,中央明条纹的位置会发生变化,但条纹间距不变。
6.16 为了测量一精密螺栓的螺距,可用此螺栓来移动迈克耳孙干涉仪中的一面反射镜.已知所用光波的波长为546.0nm,螺栓旋转一周后,视场中移过了2023个干涉条纹,求螺栓的螺距 。
解析:迈克耳孙干涉仪中条纹移动数目N与反射镜移动的距离?d之间的关系为
2 546?10?9
m?0.552mm 代入数据得?d?N??2023?22?
6.17用钠黄光(??589.3nm)观察迈克耳逊干涉仪的等倾干涉条纹,开始时视场中共看到10个亮环,中心为亮斑,然后移动干涉仪一臂的平面镜,先后看到共有10个亮环缩进中央,而视场中除中心为亮斑外,还剩下5个亮环。试求:
(1)平面镜移动的距离?(2)开始时中心亮斑的干涉级次?(3)移动平面镜后最外一个亮环的干涉级次?
解析:(1) 迈克耳孙干涉仪中条纹移动数目N与反射镜移动的距离?d之间的关系为每天发现一点点!
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大物演示实验报告创新想法
篇一:大物演示实验报告 大学物理演示实验报告 对于本次大物演示实验,演示教师带领我们进入了振动波动光学和电磁波的世界,使得我对于苦涩的书本理论知识有了更为形象的理解。 我们的世界离不开振动,振动也是波动及波动光学的基础,演示教师带我们观看了单质点的振动,振动合成利萨如图形,三个圆圈的共振,观看了这些振动演示实验,老师带我们现场思维,弄清楚各个现象的成因,然后,便是各种波动学的演示实验,波动实验验证了波的衍射,干涉,合成,以及驻波的一系列性质,利用频闪仪达到波的振动频率,便可以观看到稳定的波形,那么,我可以想到,利用这种性质便可以进行频闪摄像以对物体的运动有更好的描述与研究。振动的合成演示实验让我理解了示波器波合成的原理,同过调节互相垂直方向两简谐振动的频率比,便可以得到各种各样的奇妙图形,而且通过这些图形也可以反推出俩振动的频率比值关系,由此我们便可以设想,对于一未知的振动源,我们可以通过加上与它振动方向垂直的标准已知频率波,通过合成图形,来测量未知振动的频率。还有通过改变声波频率来使水波在不同位置发生合成的现象,通过这种理论来设计音乐喷泉是不是一种创想呢? 光学的演示实验也是很精彩,光,每天都伴着我们,在演示实验里我看到了人们对光的利用,我们现在世界这样精彩离不开古老而深邃的光学。对晶体施加高电压,便可以改变内部部分的折射率,使得光透过发生变化,进而,推进了液晶原理,对液晶施加电压,也会引起内部折射率发生变化,并且电压强弱不同,折射率变化亦不一样,那么液晶显示器变由此原理而生,通过电信号的变化来使光学成像发生变化,这便是有演示实验理解到更深入的应用,我想,由此原理来制造光感器也行吧。演示实验还演示了对于物体施加应力后光透过的成像,通过物体不同位置的颜色便可以反应出不同部位的应力强弱,外力是晶体结构和分子间距发生了微小的的变化,这种变化难于观察,但是却可以通过光来使其清楚的呈现出来。我想,通过这种性质,便可以在工程建筑建造上进行力学的度量,实验还演示了全息照相图片,光栅成像及光的偏振,通过这个原理可以做出的3D电影技术。还有最精巧的迈克尔孙干涉仪,这是曾经获得过诺贝尔奖的实验,证明了以太不存在并且测量了光速,试验中,桌子微小的振动都会使干涉图形发生明显的变化,这又提供了一种微小变化放大的方法,可以让我更清楚的感受到周围世界的变化,可以应用于地震的测量等。还有光纤通信以及窃听技术、GPS全球定位系统,这些感觉很高大上的东西在演示实验中发现其实离我们很近,便是对光电信号的应用。 本次演示实验让我理解原理,走进生活,联系理论与实际,学会如何利用物理学思想解决生活中的问题,并给生活带来便利。篇二:物理创新实验报告 篇一:创新物理实验报告 创 新 物 理 实 验 指导老师: 姓名: 班级: 学号: 日期: 报告? ? 实验名称:led的参数测量及应用 实验目的:测量发光二极管的物理特性;以发光二极管为基本部件,搭建一小型应用装置。提升自己的知识和技能,通过有目的的学习,培养自学能力、应用知识的能力、动手能力。 实验内容: 1. 了解发光二极管的有关知识,发光二极管特性、结构、发光原理、参数等。 2. 测量发光二极管的伏安特性。 3. 了解发光二极管的应用领域,从中选出一个应用主题。(我们组选定的是led点阵 显示屏的制作与研究) 4. 描述设计原理,绘制原理图、仿真图。 5. 焊接电路,编写所需程序,最后进行调试,运行。 ? ? 实验详细步骤: 1.关于发光二极管(led)
①led是由gaas(砷化镓)、gap(磷化镓)、gaasp(磷砷化镓)等半导体制成的,其核心是pn结。 ②其具有如下特性:正向导通、反向截止、击穿特性、发光特性。
③结构:led的主要由环氧树脂、晶片、金线、银胶、支架组成。最主要部分是半导体的晶片,晶片的一端附在一个支架上,一端是负极,另一端连接电源的正极,使整个晶片被环氧树脂封装起来。
④发光原理:半导体晶片由两部分组成,一部分是p型半导体,在它里面空穴占主导地位,另一端是n型半导体,在这边主要是电子。但这两种半导体连接起来的时候,它们之间就形成一个“p-n结”。当电流通过导线作用于这个晶片的时候,电子就会被推向p区,在p区里电子跟空穴复合,然后就会以光子的形式发出能量
⑤光学参数:光通量(1.5~1.8lm)、发光强度、亮度。 电学参数:正向工作电流if(一般在20ma左右)、正向工作电压vf(2v~3.6v)、最大反向电压vrm(不超过20v)、允许功耗pm(pm=if * vf)。 2.发光二极管的伏安特性测量 2.1 实验仪器:直流稳压电源、滑线变阻器、电流表、电压表、开关、发光二极管。 2.2 电路图: 2.3 测量数据:
2.31 蓝色发光二极管2.32 紫色发光二极管3.led应用领域 ①泛光灯②led路灯 ③景观灯 ④交通信号灯 ⑤点阵屏4.点阵显示屏――硬件电路设计
4.1 led滚动汉字显示屏硬件电路设计框图 4.2 设计原理: 本设计的核心是利用单片机读取显示字型码,通过驱动电路对16×16 led点 阵进行动态列扫描,以实现汉字的滚动显示。选用的单片机为at89c52,显示屏采用16×16 led点阵。通过阳极驱动电路向16×16点阵送字型码,本设计采用74hc164。通过阴极驱动电路对16×16点阵进行列扫描,本设计采用74hc595 4.3 电路原理图: 4.4 电路仿真图 4.5 编程代码:4.5 调试运行最终结果: 5.产品评价及: 1.优点:点阵显示的信息高亮度低热量,并且可以通过软件随意更改。如果点阵坏 了的话,方便拆除换上新的。还有就是可以测量实时的温度显示在液晶屏 上,价格便宜。 2.不足:我们做的实验是小的示范,还不能适用于大型的信息传播。 3.总结:这个led点阵的实验,看起来简单,但是让我们刚刚上完大一的学生从什 么都不会做起,确实很难,遇到了许多困难。一个实验,它需要许多知识和技能的储备。完成它,我们从中获益了许多许多。比如说了解了led的性能,学习了用仿真软件绘制电路原理图,焊接板子,学习单片机,调试的时候更是磨练了我们的耐心啊。做完后,成品看起来不是很精美,因为包装还不够精致。但是总的来说,从中学习到了很多知识就已经知足了。篇二:物理创新实验 淮海工学院 创新 实验名称:荧光灯原理与组装 实验地点:综合实验楼北 n510 实验日期:2013年 5月27日 系别班级: 制药工程 122班 姓 名: 沈 梦 瑶 学 号: 指导老师:
明1 3 4 5 篇三:物理创新设计实验报告_大学物理朱 航海 物理创新设计实验报告 实验名称:利用霍尔效应法测量空间的磁场分布 指导教师 专业:轮机管理 班级: (2)班 实 验 者:黄玉麟 学号:
实验日期:
日 学院利用霍尔效应法测量空间的磁场分布 【摘要】通过霍尔效应法测量霍尔电流和励磁电流的方法,并使用“对称测量法”消除副效应的影响,最终通过多组数据的处理,得出空间磁场分布。 【关键词】霍尔效应;霍尔电流;对称测量法;磁场分布 一、引言 空间磁场实际存在,但是人眼看不到,因此用直接的方法测量是行不通的。本实验正是考虑了这点,通过测量霍尔电流和励磁电流的方式,通过霍尔电流、励磁电流和磁场强度的关系,间接的测出磁场强度。并结合多组数据的处理,最大程度减小误差,使实验更加科学、严谨,从而使得实验方法具有可实施性和借鉴性。 二、设计原理2.1简介 置于磁场中的载流体,如果电流方向与磁场垂直,则在垂直于电流和磁场的方向会产生一附加的横向电场,这一现象是霍普金斯大学研究生霍尔于1879年发现的,后被称为霍尔效应。如今霍尔效应不但是测定半导体材料电学参数的主要手段,而且利用该效应制成的霍尔器件已广泛用于非电量的电测量、自动控制和信息处理等方面。在工业生产要求自动自动检测和控制的今天,作为敏感元件之一的霍尔器件,将有更广泛的应用前景。掌握这一富有实用性的实验,对日后的工作将有益处。 2.2霍尔效应 霍尔效应是磁电效应的一种,当电流垂直于外磁场通过导体时,在导体的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差,这个电势差就被叫做霍尔电势差。 导体中的载流子在外加磁场中运动时,因为受到洛仑兹力的作用而使轨迹发生偏移,并在材料两侧产生电荷积累,形成垂直于电流方向的电场,最终使载流子受到的洛仑兹力与电场斥力相平衡,从而在两侧建立起一个稳定的电势差即霍尔电压。正交电场和电流强度与磁场强度的乘积之比就是霍尔系数。平行电场和电流强度之比就是电阻率。 因此,对于一个已知霍尔系数的导体,通过一个已知方向、大小的电流,同时测出该导体两侧的霍尔电势差的方向与大小,就可以得出该导体所处磁场的方向和大小。 2.3实验原理 霍尔效应从本质上讲是运动的带电粒子在磁场中受洛伦兹力作用而引起的偏转。当带电粒子(电子或空穴)被约束在固体材料中,这种偏转就导致在垂直电流和磁场方向上产生正负电荷的聚积,从而形成附加的横向电场,即霍尔电场eh。如图2-1所示的半导体式样,若在x方向通以电流ih,在z方向加磁场b,则在y方向即试样2-4电极两侧就开始聚集异号电荷而产生相应的附加电场。电场的指向取决于试样的导电类型。对图2-1所示的n型试样,霍尔电场为?y方向。显然,霍尔电场eh是阻止载流子继续向侧面偏移,当载流子所受的横向电场力eeh与洛伦兹力相等,样品两侧电荷的积累就达到动态平衡,故: (2.3.1) eeh? 其中eh为霍尔电场,是载流子在电流方向上的平均漂移速度。图2-1 霍尔片示意图 霍尔效应是运动的载流子在磁场中受到洛伦兹力发生偏转而产生的,利用霍尔效应原理。作出来的电子元件统称为霍尔元件,本实验所用的的霍尔元件是一个长方形的均匀半导体薄片,称为霍尔片。 如图所示,其宽为b ,厚度为d 。如果把元件置于垂直于元件平面的磁场b 中,当通入电流i (与b 方向垂直)时,载流子( n 型半导体为带负电荷的电子, p 型半导体为 ?带正电荷的空穴)在磁场中受洛伦兹力fm的作用而偏转,从而在侧面形成电势差ub(霍 尔电压)。设载流子平均速率为vd每个载流子的电荷量为e,当载流子所受洛伦兹力与霍尔元件表面电荷产生的电场力相等时。则vh达到稳定: vh(2.3.2) ?evdbb 若自由电子的浓度为n ,则霍尔片的工作电流i 可表示为 dqi??envds?envdbd
(2.3.3) dt
e 所以: vh?ehb? 即: b?ihbib?shh(2.3.4) neddvhdd?k
(2.3.5) ihshsh 其中vh为霍尔电压,b为外磁场,d为霍尔片厚度;sh?1为霍尔系数;只要证明ne 霍尔电压与磁场强度成正比,便可以通过测得电压的分布来分析磁场分布。设定电流ih和磁场b的正方向,分别测量由ih和b组成的四个不同方向的组合(即“+ih,+b”、“+ih,-b”、“-ih,+b”、“-ih,-b”),为了提高实验精度,实验时应注意副效应的影响,根据副效应的特点作电流和电压的换向处理,并对测得的四组数据(“+b-i”)(“-b-i”)v1、 (“+b+i”)v3、(“-b+i”)v4的作代数平均值,可得:
v2、 vh?ve?v1?v2?v3?v4 (2.3.6) 4 由于ve符号与ih、b两者方向关系和vh是相同的,故无法消除,但是电流ih和电场b较小时,vh?ve,因此ve可略去不计,所以霍尔电压为: vh? 2.4实验仪器 kl―10霍尔效应实验组合仪 测试仪包括两路直流稳定电源。±1000 ma 供给电磁铁的励磁电流和±10.0ma 供给霍尔元件的工作电流。全套hl―10 型霍尔效应实验组合仪由:实验装置部分和测试部分组成。v1?v2?v3?v4
(2.3.7) 4 图2-2 霍尔效应实验组合仪1 图2-3 霍尔效应实验组合仪2三、方案设计 1、将霍尔效应组合实验仪上的励磁电流调节螺钮和工作电流调节螺钮旋到底。 3、将k3置于空挡,合上k1、k2,将工作电流调至10ma,测定vh的值,(若为vh负值,改变k3使vh为正值),此时的霍尔电压为剩磁所对应的霍尔电压vh。 4、开机前,测试仪电源的“ih电流调节”和“im电流调节”旋钮均置零位(即逆时针旋到底)。 5、按图13-6连接测试仪与实验仪之间的各组导线,将三个换向开关掷向任一侧(例如都掷向上方),并把这一方向定为ih、vh和im的正向。 注意: 1) 样品各电极引线与对应的双刀开关之间的连线已由厂家连接好,请勿再动! 2) 严禁将测电仪电源的“im励磁电流”输出误接到实验仪的“霍尔电流”输入 或“霍尔电压”输出处,否则,一旦通电,霍尔样品即遭损坏! 3) 霍尔片性脆易碎,电极审细易断,严防撞击或用手去摸,否则即遭损坏! 4) 霍尔片放置在电磁铁空隙中间,在需要调节霍尔片位置时,必须谨慎,切勿 随意改变y轴方向的高度,以免霍尔片与磁极面摩擦而受损! 6、接通电源,预热数分钟。置“测量选择”于ih档(放键),电流表所示的值即随“ih电流调节”旋钮顺时针转动而增大,其变化范围为0~10ma。此时电压表所示读数为“不等势”电压vo值,它随ih增大而增大,ih换向,vo极性改号,说明ih输出和输入工作正常。 7、 置“测量电流选择”于im档(按键),电流表所示的值即随“im电流调节”旋钮顺时针转动而增大,其变化范围为0~1a。此时电压表随im增大而增大,im换向,vh极性改号,说明im输出和输入工作正常。 8、 最后将试验仪的各换向开关恢复到原来一侧;测定仪电源的“ih电流调节”和“im电流调节”旋钮均恢复到零位。 9、测单边x方向磁场分布 将霍尔片置于电磁铁y(上下)方向中心,ih和im都固定不变,测量x方向磁场分布vh?x曲线。由于磁场分布的对称性,测量不小于二分之一范围即可。篇三:创新物理实验报告
创 新 物 理 实 验 指导老师: 姓名: 班级: 学号: 日期: 报告? ? 实验名称:LED的参数测量及应用 实验目的:测量发光二极管的物理特性;以发光二极管为基本部件,搭建一小型应用装置。提升自己的知识和技能,通过有目的的学习,培养自学能力、应用知识的能力、动手能力。 实验内容: 1. 了解发光二极管的有关知识,发光二极管特性、结构、发光原理、参数等。 2. 测量发光二极管的伏安特性。 3. 了解发光二极管的应用领域,从中选出一个应用主题。(我们组选定的是LED点阵 显示屏的制作与研究) 4. 描述设计原理,绘制原理图、仿真图。 5. 焊接电路,编写所需程序,最后进行调试,运行。 ? ? 实验详细步骤: 1.关于发光二极管(LED)
①LED是由GaAs(砷化镓)、GaP(磷化镓)、GaAsP(磷砷化镓)等半导体制成的,其核心是PN结。 ②其具有如下特性(本文来自: 博旭 范文 网:大物演示实验报告创新想法):正向导通、反向截止、击穿特性、发光特性。
③结构:led的主要由环氧树脂、晶片、金线、银胶、支架组成。最主要部分是半导体的晶片,晶片的一端附在一个支架上,一端是负极,另一端连接电源的正极,使整个晶片被环氧树脂封装起来。
④发光原理:半导体晶片由两部分组成,一部分是P型半导体,在它里面空穴占主导地位,另一端是N型半导体,在这边主要是电子。但这两种半导体连接起来的时候,它们之间就形成一个“P-N结”。当电流通过导线作用于这个晶片的时候,电子就会被推向P区,在P区里电子跟空穴复合,然后就会以光子的形式发出能量
⑤光学参数:光通量(1.5~1.8lm)、发光强度、亮度。 电学参数:正向工作电流If(一般在20mA左右)、正向工作电压VF(2V~3.6V)、最大反向电压VRm(不超过20V)、允许功耗Pm(Pm=If * VF)。 2.发光二极管的伏安特性测量 2.1 实验仪器:直流稳压电源、滑线变阻器、电流表、电压表、开关、发光二极管。 2.2 电路图:
2.3 测量数据:
2.31 蓝色发光二极管2.32 紫色发光二极管3.LED应用领域 ①泛光灯②LED路灯 ③景观灯 ④交通信号灯 ⑤点阵屏4.点阵显示屏――硬件电路设计
4.1 LED滚动汉字显示屏硬件电路设计框图
4.2 设计原理: 本设计的核心是利用单片机读取显示字型码,通过驱动电路对16×16 LED点 阵进行动态列扫描,以实现汉字的滚动显示。选用的单片机为AT89C52,显示屏采用16×16 LED点阵。通过阳极驱动电路向16×16点阵送字型码,本设计采用74HC164。通过阴极驱动电路对16×16点阵进行列扫描,本设计采用74HC595 4.3 电路原理图:
4.4 电路仿真图 4.5 编程代码: 4.5 调试运行最终结果:
5.产品评价及: 1.优点:点阵显示的信息高亮度低热量,并且可以通过软件随意更改。如果点阵坏 了的话,方便拆除换上新的。还有就是可以测量实时的温度显示在液晶屏 上,价格便宜。
2.不足:我们做的实验是小的示范,还不能适用于大型的信息传播。 3.总结:这个led点阵的实验,看起来简单,但是让我们刚刚上完大一的学生从什 么都不会做起,确实很难,遇到了许多困难。一个实验,它需要许多知识和技能的储备。完成它,我们从中获益了许多许多。比如说了解了led的性能,学习了用仿真软件绘制电路原理图,焊接板子,学习单片机,调试的时候更是磨练了我们的耐心啊。做完后,成品看起来不是很精美,因为包装还不够精致。但是总的来说,从中学习到了很多知识就已经知足了。相关热词搜索:}

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