2022-2023学年高二物理竞赛课件：发光二极管

发光二极管 符号 光的颜色视发光材料的波长而定。如采用磷砷化镓，可发出红光或黄光；如采用磷化镓，可发出绿光。它的电特性与一般二极管类似，正向电压较一般二极管高，1.5~3V，电流为几 ~ 几十mA。 发光二极管 发光二极管 当在发光二极管（LED）上加正向电压，并有足够大的正向电流时，就能发出可见的光。这是由于电子与空穴复合而释放能量的结果。 L2 C2 –UCC RE2 T1 RP1 R2 RE1 CE1 C1 L1 RP2 L3 T2 T3 KA D R3 RC2 R4 例：半导体接近开关 当L3上输出交流电压为零时，二极管的整流输出电压也为零，因此T2截止， T3饱和导通，继电器KA通电。 继电器KA的常闭触点接在电动机的控制回路内，可在被测金属体接近危险位置时，立即断电使电动机停转；也可将KA的常开触点接在报警电路上，同时发出声光报警。 L2 C2 –UCC RE2 T1 RP1 R2 RE1 CE1 C1 L1 RP2 L3 T2 T3 KA D R3 RC2 R4 例：半导体接近开关 当金属被测物体离开感应头后，振荡电路立即起振，在L3上输出正弦电压， 经二极管的整流后，使T2饱和导通， T3截止，继电器KA断电，常闭触点重新闭合，电动机运转。 RP1用来调节振荡输出幅度， RP2可使振荡电路迅速而可靠的停振，也能促使振荡电路在被测金属物体离开感应头时迅速恢复振荡。 光电二极管 将光信号转换为电流信号。 I U 照度增加 符号 发光二极管 光电二极管是在反向电压作用下工作。当无光照时，和普通二极管一样，其反向电流很小。当有光照时，其反向电流增大，称为光电流。 光电二极管 光电三极管 将光信号转换为电流信号。 光电三极管是用入射光照度E来控制集电极电流， 光电器件 符号 光电三极管 C E IC UCE O E5 E4 E3 E2 E1 E=0 7 例：求表面系统的热力学函数 表面系统指液体与其它相的交界面。 表面系统的状态参量： 表面系统的实验关系： 分析：对于流体有f(p,V,T)=0, 对应于表面系统： ，选A、T为自变量，有特性函数 F(T,V) 8 §2.6 平衡辐射的热力学 一.热辐射 二.空腔平衡辐射(绝热） U=u(T) 状态参量：p、V、T， 状态方程： （电动力学理论） 三.求解其它热力学函数 1.求 u(T) 9 2.求S 10 3.求 G 4.热力学量与辐射量的联系 b.定义：辐射通量密度（Ju)——单位时间内通过单位面积向一侧辐射 的总辐射能量。 单位时间内通过 dA 向一侧辐射的能量为 cudA（与法向平行的平面 电磁波） dA a.绝对黑体与黑体辐射 11 将 代入，得： （斯特藩—玻耳兹曼定律） 辐射在空间均匀分布时， 内的辐射能量密度 12 当热力学系统界定为介质时： 忽略体积变化功时： 将 中 得 吉布斯函数 §2.7 磁介质的热力学 磁场做功： 激发磁场的功 磁化功 $