Leds

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Trabalho realizado por:
Luís Sousa, nº67469
Rui Silva, nº
Tiago Lopes, nº
T1A
Docente:
Carina Lopes
Data: 30 de Novembro de 2012

1.Índice



1.Índice 2
2.Sumário 3
3.Introdução teórica 4
4.Procedimento experimental 5
5.Apresentação de Resultados 6
6.Análise de valores 8
7.Discussão e conclusão 12
8.Referências 13

2.Sumário

Objetivos da realização destetrabalho prático:
- Estudo do funcionamento de um LED
- Determinação da constante de Plank
- Determinação do comprimento de onda da emissão desconhecida de um LED


O objetivo geral da experiência foi determinas o valor da constante de Plank e determinar o comprimento de onde da emissão desconhecida de um LED, neste caso a emissão da cor laranja por parte deste.
Com isto obtivemos duassituações diferentes:
- Na determinação do valor da constante de Plank obtivemos um valor preciso mas não exato;
-Na determinação do comprimento de onda da emissão desconhecida de um LED obteve-se um valor não preciso (embora o valor médio obtido encontrar-se entre os valores tabelados).


3.Introdução teórica

LED (Light-Emitting Diode ou Díodo Emissor de Luz) (Figura1) é um díodosemicondutor formado por um ânodo com carga positiva e por um cátodo com carga negativa. Este é capaz de emitir luz quando uma corrente elétrica o atravessa. Um LED consiste num chip de material semicondutor dopado de impurezas para desse modo criar uma junção p-n (Figura2).
A corrente elétrica flui assim facilmente do lado p (ânodo) para o lado n (cátodo). Na direção inversa não flui. Os vetores decarga, eletrões e buracos de eletrões, fluem para a junção a partir de elétrodos com diferentes voltagens.
Quando um eletrão encontra uma lacuna, cai para um nível de energia mais baixo e liberta energia sobre a forma de fotões. Esta energia corresponde à energia de hiato do semicondutor, Eg (Eq.1).
Egap=hv=eU0-W
Onde:
h= 6.6260688×10-34J/s, é a Constante de Plank;
v , é a frequência daradiação emitida;
e=1.602176×10-19 C, é a carga do eletrão;
W , é o trabalho necessário para que os portadores da carga vençam o potencial da junção p-n, na ausência do campo aplicado.


Figura 2 – Zona de junção p-n
Figura 2 – Zona de junção p-n
Figura 1 - Constituição exterior de um LED


4.Procedimento experimental

- Material necessário:
Fonte de tensão ;
Variador detensão;
Voltímetro;
Amperímetro;
3 Cabos banana - banana;
2 Cabos banana - crocodilo;
Suporte com vários LED’s.

Figura 3 – Dispositivo utilizado
Figura 3 – Dispositivo utilizado
- Realização experimental:

- Cuidados a ter:
. Posição de visualização do observador (paralaxe);
. Sensibilidade da utilização do variador de tensão, tendo em conta a mudança de valoresocorrido no amperímetro;
. Utilização, no voltímetro e no amperímetro, de pilhas carregadas;
. Prender bem os “crocodilos” aos LED’s

5.Apresentação de Resultados

Cor observada | λ±Δ λ /nm | U0 ±0.01/V | Ū0 /V | Ū0 /V | XΞ1λ /nm-1 | YΞ U0/V |
Azul | 470±5 | 2,31 | 2,31 | 0,01 | 2,13x10-3 | 2,31 |
| | 2,31 | | | | |
| | 2.32 | | | | |
Verde | 530±5 | 2,10 | 2,11 |0,01 | 1,89x10-3 | 2,11 |
| | 2,11 | | | | |
| | 2,11 | | | | |
Laranja | Desconhecido | 1,55 | 1,55 | 0,01 | | |
| | 1,56 | | | | |
| | 1,56 | | | | |
Vermelho | 640±5 | 1,56 | 1,56 | 0,00 | 1,56x10-3 | 1,56 |
| | 1,56 | | | | |
| | 1,56 | | | | |
IR | 900±5 | 0,93 | 0,93 | 0,00 | 1,11x10-3 | 0,93 |
| | 0,93 | | | | |
| | 0,93 || | | |

m | m | b | ∆b | r2 | h | ∆h |
/ v.nm | / v.nm | / V | / V | | / Js | / Js |
1401,28 | 93,34 | -0.6 | 0.2 | 0,991 | 7,5x10-34 | 5,0x10-35 |

Tab.1- Tabela de resultados
Tab.1- Tabela de resultados

XΞ1λ *10-3/nm-1 | YΞ U0/V |
2,128 | 2,31 |
1,887 | 2,11 |
1,563 | 1,62 |
1,111 | 0,93 |

Gráfico 1 - Gráfico obtido segundo os resultados e respetiva reta...
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