Đề thi chọn học sinh giỏi quốc gia môn Vật Lý - Ngày thi thứ ba - năm 2020-2021

BÀI THỰC HÀNH

Xác định phần tử mạch và bước sóng của các điôt phát quang

1. Cơ sở lý thuyết

Điôt phát quang (LED) được chế tạo từ những vật liệu bán dẫn thích hợp, khi dòng điện thuận chạy qua điôt, ở lớp chuyển tiếp p-n có ánh sáng phát ra. Màu sắc của ánh sáng phát ra tủy thuộc vào chất bán dẫn dùng làm điôt và cách pha tạp chất vào các bán dẫn đó.

Mục đích của bài thí nghiệm này là xác định bước sóng λ chủ đạo của các điôt phát quang A, B, C, D bằng việc sử dụng năng lượng cần thiết để kích thích các electron tự do trong điôt phát quang. Khi phân cực thuận điôt bằng hiệu điện thế U đến một giá trị ngưỡng U₀ xác định thì điôt sẽ phát quang. Một cách gần đúng có thể coi bước sóng λ  chủ đạo pjhats ra từ điôt phát quang được tìm thông qua giá trị U₀ theo công thức:

\(\frac{{hc}}{\lambda } = e{U_0}\)

Trong đó:

h là hằng số P-lăng, h = 6,625.10^-34J.s

c là vận tốc ánh sáng trong chân không , c = 3.10⁸ m/s

e là điện tích nguyên tố, e = 1,6.10^-19 C

Hộp mẫu có 6 đầu ra tương ứng với 6 mấu chốt cắm được đánh số từ 1-6. Bốn điôt pháp quang được sử dụng trong thi nghiệm được đánh dấu bởi các kí tự A, B, C, D . Biết điện trở của phát quang A khi phân cực thuận và phát quang là:

\(10,5 \pm 0,5(\Omega )\)

2. Dụng cụ

- 1 hộp mẫu có 6 đầu ra tương ứng với 6 mấu chốt cắm được đánh số từ 1-6

- 1 biến thế nguồn: Sử dụng nguồn điện xoay chiều 220V - 50Hz. Điện áp ra:

+ Điện áp xoay chiều (5A): 3V; 6V; 9; 12V

+ Điện áp một chiều (3A): 3V; 6V; 9; 12V

- 1 chiết áp điện tử

- 1 biến trở con chạy: có thể thay đổi từ 0-100Ω

- 2 đồng hồ điện đa năng hiện số

- Bộ dây nối điện: Bộ 10 sợi dây có nối phích cắm

...

------(Để xem nội dung phần hướng dẫn giải của đề thi, các em vui lòng đăng nhập để xem online hoặc tải về máy)------

Trên đây là một phần trích dẫn nội dung tài liệu Đề thi chọn học sinh giỏi quốc gia môn Vật Lý - Ngày thi thứ ba - năm 2020-2021. Để xem toàn bộ nội dung các em đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.

Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.

Chúc các em học tập tốt !