发光二极管物理实验报告
发光二极管特性测试实验报告
发光二极管特性测试实验报告实验报告：发光二极管特性测试一、实验目的1.学习了解发光二极管的基本原理及特性。
2.熟悉使用示波器、数字万用表等实验设备进行实际测试。
3.通过实验数据的测量、处理和分析，验证发光二极管的特性。
二、实验仪器和材料1.示波器2.数字万用表3.直流电源4.发光二极管5.电阻6.连线电缆三、实验原理四、实验步骤与结果1.实验电路接法：将发光二极管连接在直流电源的正极，通过一个限流电阻与直流电源的负极相连接，示波器的地线接到直流电源的负极，示波器的正极接到二极管的正极。
2.正向电压测试：设置直流电源输出电压为1V，并逐渐增加，观察示波器上的电压波形以及发光二极管的亮度变化情况。
记录不同电压下的电流值和电压值。
3.正向电流测试：将直流电压设定为一个确定值，通过调节限流电阻的电阻值，改变电流的大小。
观察发光二极管的亮度变化情况。
记录不同电流下的电压值和电流值。
4.实验数据处理：统计并整理实验数据，计算得出不同电压下的电流值与电流值之间的关系。
五、实验结果与分析实验中记录了发光二极管在不同电压下的电流值和电压值的数据，并进行了统计和整理。
根据数据绘制出电流-电压曲线，通过拟合曲线可以得到发光二极管的工作特性参数，如电流-电压关系、亮度-电流关系等。
六、实验结论通过本次实验，我们学习了发光二极管的基本原理，并通过实际测试验证了其特性。
实验结果表明，发光二极管在正向电压下，电流与电压之间呈现非线性关系。
同时，通过改变电流大小可以调节发光二极管的亮度。
这为我们进一步研究和应用发光二极管提供了理论依据和实验基础。
实验报告-发光二极管伏安曲线测量
【实验题目】发光二极管的伏安特性【实验记录】
1．实验仪器
2．红色发光二极管正向伏安特性测量数据记录表
3．绿色发光二极管正向伏安特性测量数据记录表
4．蓝色发光二极管正向伏安特性测量数据记录表
5. 电表内阻测量： A R = 4.94Ω (30mA) V R =
6.006kΩ （6V ）
【数据处理】
在同一坐标系中作出红、绿、蓝发光二极管的伏安特性曲线。
对比红、绿、蓝三种发光二极管的伏安特性曲线，定性判断其导通电压的大小。
由图像及表格分析可知，导通电压：红色>绿色>蓝色；
大致数据为 红色： 蓝色： 绿色：
【总结与讨论】
(1)二极管阻值与电流表内阻相近，与电压表内阻相差很多，因此采取电流表外接法。
(2)在图像弯曲部分应多测几组数据，使图像更加准确。
（电流不超过20mA）
(3)发光二极管的伏安特性曲线在0到导通电压之间曲线与X轴接近，达到导通电压后快速上升，最终
应接近直线。
【复习思考题】
发光二极管有哪些应用？试举一两例并介绍其工作原理。
（1）交流开关指示灯
用发光二极管作白炽灯开关的指示灯，当开关断开时，电流经R、LED和灯泡形成回路，LED亮，方便在黑暗中找到开关，此时回路中电流很小，灯泡不会亮；当接通开关时，灯泡被点亮，LED熄灭。
（2）指示灯
当装置通电后，经过限流电阻产生mA级别的电流，流经LED的时候发光，用以指示电源接通。
报告成绩（满分30分）：⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽指导教师签名：⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽日期：⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽。
led显示实验报告
led显示实验报告LED显示实验报告引言：LED（Light Emitting Diode）即发光二极管，是一种能够将电能转化为光能的半导体器件。
由于其低功耗、长寿命和高亮度等优点，LED在各个领域得到广泛应用。
本实验旨在探究LED显示的原理和应用，并通过实验验证LED的工作特性。
一、LED的工作原理LED的工作原理基于半导体材料的光电效应。
当电流通过半导体材料时，电子与空穴结合，释放出能量。
这些能量以光的形式辐射出来，形成可见光。
LED 的发光颜色取决于半导体材料的能带结构，不同的材料会发出不同波长的光。
二、LED的结构和组成LED由多个组件构成，包括P型半导体、N型半导体和发光材料。
P型半导体富含正电荷，N型半导体富含负电荷。
当P型和N型半导体通过电极连接时，形成PN结。
发光材料位于PN结的中心位置，当电流通过PN结时，发光材料受到激发，发出光线。
三、LED的实验装置本实验所用的实验装置包括电源、电阻、LED和万用表。
电源提供电流，电阻用于限制电流的大小，万用表用于测量电流和电压。
四、实验步骤1. 将电源的正极与LED的长脚连接，负极与电阻连接，再将电阻的另一端与LED的短脚连接。
2. 打开电源，调节电阻的阻值，观察LED的亮度变化。
3. 使用万用表测量电流和电压的数值，记录下来。
4. 更换LED的颜色，重复步骤2和3。
五、实验结果与分析通过实验，我们观察到LED的亮度随电流的增大而增大，但当电流过大时，LED会烧坏。
这是因为LED的亮度与电流成正比，但LED的工作电流有一个上限。
当电流超过这个上限时，LED无法散热，导致烧毁。
因此，在实际应用中，需要根据LED的参数选择合适的电流值。
此外，我们还发现LED的亮度与电压无直接关系，LED的工作电压是一个固定值。
当电压低于工作电压时，LED无法正常发光；当电压高于工作电压时，电流会剧增，导致LED烧毁。
因此，合理控制电压的大小也是保证LED正常工作的重要因素。
有机发光二极管实验报告
有机发光二极管实验报告实验报告：有机发光二极管摘要：本实验旨在通过研究有机发光二极管（OLED）的特性和性能，了解其在光电器件领域中的应用潜力。
实验中我们搭建了一个有机发光二极管的电路，并对其进行了电流-电压特性的测试和发光效果的观察。
实验结果表明，有机发光二极管具有低电压驱动、高亮度和寿命长的特点，具备较大的应用前景。
1.引言有机发光二极管（OLED）是一种可以通过在有机材料中施加电场而发光的器件。
它由一层或多层的有机材料薄膜组成，两端设置正负极，并在电场刺激下，能够发出可见光。
OLED具有许多优势，如低电压驱动、高亮度、高对比度和寿命长等，因此在显示屏、照明和光伏电池等领域有着广泛的应用。
2.实验目的1)了解有机发光二极管的基本结构和工作原理；2)掌握有机发光二极管的电流-电压特性；3)观察有机发光二极管的发光效果。
3.实验材料和方法实验材料：有机发光二极管、电流表、电压表、电阻、电源等。
实验步骤：1)将有机发光二极管与电源、电流表和电压表连接成电路；2)依次调整电源电压，记录下电流和电压的数值；3)观察有机发光二极管的发光效果。
4.实验结果与分析实验中我们记录下了不同电流下的电压值，并通过绘制电流-电压曲线进行分析。
同时，我们观察到有机发光二极管的发光效果，并比较了其亮度和颜色与电流的关系。
电流-电压特性曲线显示出明显的非线性特征。
在较低的电流下，电压-电流曲线近似呈线性关系，但在较高电流下，电压随电流增大呈现更为陡峭的增长趋势。
这表明有机发光二极管的电阻不是固定的，随着电压的增加而变化。
观察有机发光二极管的发光效果，我们发现其亮度和颜色与电流的变化呈正相关关系。
随着电流的增加，亮度逐渐增大，并且颜色由较暗的蓝色转变为明亮的蓝色。
这表明有机发光二极管的发光效果可以通过控制电流大小来调节。
5.结论本实验通过研究有机发光二极管的特性和性能，掌握了其电流-电压特性和发光效果。
实验结果表明，有机发光二极管具有低电压驱动、高亮度和寿命长的特点，可以广泛应用于显示屏、照明和光伏电池等领域。
发光二极管实验报告
发光二极管实验报告
《发光二极管实验报告》
实验目的：通过实验了解发光二极管的工作原理及其在电路中的应用。
实验材料：发光二极管、电源、导线、电阻、万用表等。
实验步骤：
1. 连接电路：将发光二极管、电源、导线和电阻连接成一个简单的电路。
2. 测量电压：使用万用表测量电路中发光二极管的正向电压。
3. 观察发光：将电路接通，观察发光二极管是否发出光芒。
实验结果：
通过实验，我们发现发光二极管在正向电压下能够发出明亮的光芒。
这是因为在正向偏置下，发光二极管的P-N结会发生复合辐射，从而产生光电效应，使得发光二极管能够发光。
实验结论：
发光二极管是一种能够将电能转化为光能的器件，它在电子产品中有着广泛的应用，如指示灯、显示屏等。
通过本次实验，我们对发光二极管的工作原理有了更深入的了解，也为今后的电子学习打下了基础。
通过这次实验，我们对发光二极管的工作原理和应用有了更加深入的了解。
希望通过今后的实验和学习，能够更好地掌握电子器件的原理和应用，为未来的科研和工程技术打下坚实的基础。
实验报告-发光二极管伏安曲线测量（完成版）
实验报告-发光二极管伏安曲线测量（完成版）姓名学号院系时间地点陈灿贻 2 数学科学学院2015.11 物理楼306 黄小君 2 数学科学学院2015.11 物理楼30 【实验题目】发光二极管的伏安特性【实验记录】1．实验仪器仪器名称直流稳定电源伏特表安培表滑动变阻器电阻箱发光二极管导线开关型号HV1791-35 BX70-7112型ZX21型2．红色发光二极管正向伏安特性测量数据记录表电流（mA）电压（V）修正后电压或电流= 电流（mA）电压（V）修正后电压或电流=0.00 0.06 0.00 8.30 1.91 7.980.00 0.30 0.00 10.22 1.94 9.900.00 0.40 0.00 11.42 1.95 11.100.04 0.75 0.00 12.82 1.95 12.490.12 1.10 0.00 14.60 1.97 14.270.18 1.45 0.00 16.60 1.98 16.270.70 1.75 0.41 14.58 1.96 14.251.80 1.80 1.50 16.90 1.99 16.572.90 1.85 2.59 17.60 1.99 17.273.84 1.85 3.53 18.40 2.00 18.074.86 1.86 4.55 19.30 2.00 18.976.70 1.90 6.38 14.50 1.96 14.17 3．绿色发光二极管正向伏安特性测量数据记录表电流（mA）电压（V）修正后电压或电流= 电流（mA）电压（V）修正后电压或电流=0.10 0.60 0.00 2.40 2.88 1.920.12 1.02 0.00 3.10 2.90 2.620.16 1.15 0.00 4.00 2.93 3.510.16 1.33 0.00 0.80 2.75 0.340.18 1.50 0.00 4.60 2.95 4.110.20 1.70 0.00 8.00 3.03 7.490.22 2.08 0.00 9.80 3.05 9.290.30 2.21 0.00 12.80 3.10 12.280.40 2.55 0.00 16.20 3.15 15.670.52 2.69 0.07 17.70 3.16 17.172.00 2.85 1.52 19.103.18 18.57 4．蓝色发光二极管正向伏安特性测量数据记录表电流（mA）电压（V）修正后电压或电流= 电流（mA）电压（V）修正后电压或电流=0.00 0.35 0.00 7.20 2.95 4.41 0.00 0.60 0.00 8.60 2.96 6.71 0.181.10 0.00 11.00 3.00 8.11 0.22 1.60 0.00 14.00 3.03 10.50 0.302.100.00 16.00 3.05 13.49 0.44 2.58 0.01 19.00 3.05 15.490.32 2.20 0.00 11.84 3.01 18.491.002.80 0.533.30 2.89 11.342.40 2.88 1.92 1.60 2.83 2.82 1.90 2.85 1.42 6.00 2.95 1.133.602.903.12 18.40 3.05 5.515．电表内阻测量：AR 5.0Ω（30mA ）VR 5.985Ω（6V ）【数据处理】在同一坐标系中作出红、绿、蓝发光二极管的伏安特性曲线。
双色点阵发光二极管实验报告
双色点阵发光二极管实验报告一、实验目的：1.了解发光二极管（LED）及其原理；2.学习使用双色点阵发光二极管进行实验，并掌握其原理和基本操控方法；3.实验中通过编程控制点阵显示出各种文字、图案等。
二、实验器材和仪器：1.双色点阵发光二极管；2. Arduino开发板；3.连接线；4.电阻。
三、实验原理：发光二极管（LED）是一种能够将电能转化为光能的器件。
通过不同的材料和添加不同的杂质，可获得不同颜色的发光效果。
双色点阵发光二极管是一种具有两种颜色（通常为红色和绿色）的发光二极管。
其内部有两个独立的发光单元，能够独立控制红色和绿色的亮灭。
四、实验步骤：1. 连接电路：将双色点阵发光二极管连接到Arduino开发板上。
将其中一个发光单元的正极连接到数字引脚A0上，另一个发光单元的正极连接到数字引脚A1上，两个发光单元的负极连接到地（GND）上，并在电路中添加适当的电阻以限制电流。
2. 编写程序：使用Arduino开发板上的编程软件，编写控制双色点阵发光二极管的程序。
3.程序调试：通过调试程序，控制点阵发光二极管显示不同的文字、图案等。
4.实验记录：记录测试过程中发光二极管的亮灭情况，以及显示的文字、图案等。
五、实验结果与分析：通过编程控制，成功实现了双色点阵发光二极管的各种亮灭模式。
通过调节程序中控制亮灭的时间和频率，能够显示不同的图案和文字。
在实验过程中，我们编写了一个简单的程序，实现了点阵显示"HELLO"字样，并不断闪烁。
通过改变程序中的代码，还可以实现点阵发光二极管的其他模式，如呼吸灯、跑马灯等。
六、实验总结：本次实验通过控制双色点阵发光二极管的亮灭，成功实现了点阵显示不同的文字、图案等。
实验过程中，我们掌握了发光二极管的原理和基本操控方法，了解了如何通过编程控制点阵发光二极管显示出各种模式。
通过这个实验，我们对发光二极管及其应用有了更深入的理解，并且培养了动手实验、编程和解决问题的能力。
led光电性能测试实验报告
led光电性能测试实验报告LED 光电性能测试实验报告一、实验目的本次实验旨在对 LED（发光二极管）的光电性能进行全面测试和分析，以了解其发光特性、电学特性以及相关性能参数，为 LED 的应用和质量评估提供可靠的数据支持。
二、实验原理1、发光原理LED 是一种半导体器件，当电流通过时，电子和空穴在半导体材料的 PN 结处复合，释放出能量以光子的形式发出光。
2、光电特性LED 的光电特性主要包括光通量、发光强度、光谱分布、色温、显色指数、正向电压、反向电流等。
三、实验设备与材料1、光色电综合测试系统用于测量LED 的光通量、发光强度、光谱等光学参数，以及电压、电流等电学参数。
2、直流电源提供稳定的电流和电压输出，驱动 LED 工作。
3、积分球用于收集和均匀化 LED 发出的光，以提高光测量的准确性。
4、标准光源用于校准光色电综合测试系统。
5、待测试的 LED 样品若干四、实验步骤1、样品准备选取外观完好、无明显缺陷的 LED 样品，并对其引脚进行清洁和处理，以确保良好的电气接触。
2、连接测试系统将 LED 样品的正负极分别与直流电源的正负极相连，同时将 LED 放入积分球内，并将积分球与光色电综合测试系统连接。
3、设定测试条件在直流电源上设置合适的电流和电压，以满足 LED 的正常工作条件。
在光色电综合测试系统中设置相应的测试参数，如测量范围、积分时间等。
4、进行测试开启直流电源，使 LED 发光，同时启动光色电综合测试系统，进行光通量、发光强度、光谱等光学参数的测量，以及正向电压、反向电流等电学参数的测量。
5、数据记录与分析将测试得到的数据进行记录，并对数据进行分析和处理，计算出LED 的相关性能参数，如光效、色温、显色指数等。
6、重复测试为了提高测试结果的准确性和可靠性，对每个 LED 样品进行多次重复测试，并取平均值作为最终的测试结果。
五、实验数据与结果1、光通量测试得到的 LED 光通量范围为_____lm 至_____lm，平均值为_____lm。
实验一 发光二极管特性测试实验
发光二极管特性测试实验一、实验背景介绍（一）发光二极管的工作原理发光二极管是半导体二极管的一种，可以把电能转化成光能；常简写为LED （light-emitting diode）。
由镓（Ga）与砷（AS）、磷（P）的化合物制成的二极管，当电子与空穴复合时能辐射出可见光，因而可以用来制成发光二极管。
在电路及仪器中作为指示灯，或者组成文字或数字显示。
它是半导体二极管的一种，可以把电能转化成光能；发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成，也具有单向导电性。
当给发光二极管加上正向电压后，从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子，在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合，产生自发辐射的荧光。
不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同。
当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同，释放出的能量越多，则发出的光的波长越短。
常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。
磷砷化镓二极管发红光，磷化镓二极管发绿光，碳化硅二极管发黄光。
其工作原理图如下：（二）发光二极管的特性参数IF 值通常为20mA被设为一个测试条件和常亮时的一个标准电流，设定不同的值用以测试二极管的各项性能参数，具体见特性曲线图。
IF 特性：1. 以正常的寿命讨论，通常标准IF 值设为20 －30mA，瞬间（20ms ）可增至100mA。
2. IF 增大时LAMP 的颜色、亮度、VF 特性及工作温度均会受到影响，它是正常工作时的一个先决条件，IF 值增大：寿命缩短、VF 值增大、波长偏低、温度上升、亮度增大、角度不变，与相关参数间的关系见曲线图；1.VR （LAMP 的反向崩溃电压）由于LAMP 是二极管具有单向导电特性，反向通电时反向电流为0 ，而反向电压高到一定程度时会把二极管击穿，刚好能把二极管击穿的电压称为反向崩溃电压，可以用“VR ”来表示。
VR 特性：1. VR 是衡量P/N 结反向耐压特性，当然VR 赿高赿好；2. VR 值较低在电路中使用时经常会有反向脉冲电流经过，容易击穿变坏；3. VR 又通常被设定一定的安全值来测试反向电流（IF 值），一般设为5V ；4. 红、黄、黄绿等四元晶片反向电压可做到20 －40V ，蓝、纯绿、紫色等晶片反向电压只能做到5V 以上。
发光报警电路实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解发光二极管（LED）的工作原理。
2. 掌握限流电阻的选择和计算方法。
3. 学习蜂鸣器的工作原理及其在报警电路中的应用。
4. 设计并搭建一个简单的发光报警电路。
5. 验证电路的工作性能，分析电路的响应特性。
二、实验原理发光二极管（LED）是一种半导体发光器件，当电流通过时，LED会发出光。
在报警电路中，LED可以用来指示报警状态。
限流电阻用于限制通过LED的电流，防止LED因电流过大而损坏。
蜂鸣器在电路中用于发出声音报警信号。
三、实验器材1. 发光二极管（LED）1个2. 限流电阻（200～510Ω）1个3. 蜂鸣器1个4. 三极管（如2N3904）1个5. 电源（9V）1个6. 电路板或面包板1块7. 电线若干8. 万用表1个四、实验步骤1. 搭建电路：- 在电路板上按照图1所示连接电路。
- 将LED的正极连接到电源的正极，负极连接到限流电阻的一端。
- 限流电阻的另一端连接到三极管的集电极。
- 三极管的发射极连接到蜂鸣器的一端，蜂鸣器的另一端连接到电源的负极。
- 确保所有连接牢固，无短路或接触不良。
2. 测试电路：- 使用万用表测量限流电阻的阻值，确保符合设计要求。
- 打开电源，观察LED是否发光。
- 使用万用表测量三极管各极的电压，确保电路正常工作。
3. 功能测试：- 检查电路在正常工作状态下的发光和蜂鸣情况。
- 断开限流电阻，观察LED和蜂鸣器是否停止工作。
- 逐步减小限流电阻的阻值，观察LED亮度变化和蜂鸣器音量变化。
4. 数据记录：- 记录不同限流电阻值下LED的亮度、蜂鸣器的音量和三极管各极的电压。
五、实验结果与分析1. LED发光：- 当电源打开后，LED开始发光，说明电路连接正确。
2. 蜂鸣器工作：- 当LED发光时，蜂鸣器发出声音，表明电路能够驱动蜂鸣器工作。
3. 限流电阻对电路的影响：- 通过改变限流电阻的阻值，可以观察到LED亮度和蜂鸣器音量的变化。
发光二极管特性测试实验报告
发光二极管特性测试实验报告
首先，我们使用了LED测试仪器来测量LED的亮度和光谱分布。
我们将LED连接到测试仪器上，通过调整电流和电压等参数，我们可以得到LED的亮度和光谱分布曲线。
通过这个实验，我们了解到了不同参数对LED亮度和光谱分布的影响。
接下来，我们测试了LED的IV特性曲线。
这个实验可以用来评估LED的电流-电压关系。
我们将LED连接到电压源和电流源上，并测量不同电压下的电流值。
通过绘制IV特性曲线，我们可以得到LED的正向电压和电流之间的关系，以及LED的正向电阻。
此外，我们还进行了LED的光衰测试。
LED的光衰是指LED在使用过程中光输出的减少。
我们以一定的时间间隔测量LED的亮度值，然后绘制光衰曲线。
通过分析光衰曲线，我们可以评估LED的稳定性和寿命。
最后，我们还测试了LED的发光颜色和色温。
我们使用色度计来测量LED发出的光的颜色坐标和色温。
通过比较测量值和标准色坐标和色温，我们可以评估LED的色差和色温的准确性。
实验中我们注意到，LED的特性受到温度的影响较大。
因此，在测试过程中，我们要严格控制环境温度，并记录温度对LED特性的影响。
综上所述，通过测试LED的亮度、光谱分布、IV特性、光衰、发光颜色和色温等特性，我们可以全面评估LED的性能。
这些测试结果对于选择和应用LED具有重要的参考价值，可以帮助我们更好地使用和开发LED 技术。
实验报告-发光二极管伏安曲线测量(完成版)
实验报告-发光二极管伏安曲线测量(完成版)实验目的：掌握发光二极管伏安特性测量的方法，熟悉发光二极管的性能参数，了解发光二极管的基本工作原理及应用；实验器材：发光二极管、数字万用表、可调直流稳压电源、电阻箱、拨码开关等；实验原理：发光二极管是一种半导体发光器件，具有导电性和较高的发光效率。
它是由P型半导体和N型半导体材料组成，电流流过PN结时，会产生光电效应，从而实现发光。
发光二极管的性能参数包括：最大允许反向电压、正向电压、正向电流、发光亮度等。
发光二极管的工作电路分为两种：直流工作电路和交流工作电路。
发光二极管伏安特性曲线的测量方法是：利用电压表和电流表对发光二极管进行正反向电压、电流的测量。
测量曲线的斜率即为发光二极管的串联电阻。
实验中首先应选用恰当的电流和电压测量范围，以免对发光二极管造成损坏。
实验操作步骤：1. 确认实验器材2. 连接电路将发光二极管、电阻箱、数字万用表、可调直流稳压电源等器材按照电路图连接好，注意正负极的连接，可调直流稳压电源的输出维持在约2V以下。
3. 测量正向电压电流特性曲线通过电压调节开关，记录正向电流电压特性曲线，将可调直流稳压电源的输出电压逐渐加大，记录相应的电流和电压测量数据。
5. 计算发光二极管特性参数根据测量数据计算发光二极管的特性参数，包括正向电压、最大允许反向电压、正向电流、发光强度、串联电阻等。
6. 实验总结实验注意事项:1. 实验时应遵守实验室安全规定，注意用电安全。
2. 确认电路连线正确，避免短路或接反。
3. 在选择电流电压范围时，应注意不要超过发光二极管的最大允许电流或最大允许电压。
4. 实验结束后，应将实验器材清洗归位，保持实验环境整洁。
发光二极管特性测试实验报告
发光二极管特性测试实验报告
并规范
实验目的
通过发光二极管特性测试，研究发光二极管的正向压降、电流、亮度等特性，以及各参数调节等。
实验环境
实验环境安全无污染，实验室的温湿度符合实验要求，实验台架保持稳定，实验仪器和仪表灵活可靠，实验室提供了充足的电源供电。
实验设备
1.发光二极管；
2.可控变压器；
3.电流表；
4.功率表；
5.万用表；
6.电源线；
7.阻值。
实验原理
发光二极管（LED）是一种三极半导体，其特点是在正向电压作用下能迅速产生可见光。
发光二极管的工作原理是利用半导体结构中的特性，
导致电荷在半导体内部发生电子激子对撞。
当电子激子击中离子层时，释
放出击中的能量，其中一部分能量变为可见光。
实验步骤
1.使用万用表将发光二极管连接电路，将发光二极管接入电路，加入
一定的阻值，使电流控制在一定的范围内；
2.设定电压、电流值，调节可控变压器，观察发光二极管的发光强度，并记录电压、电流值，根据亮度值计算出电流的最大值，即为LED的最大
亮度；
3.根据测得的电流电压值，改变阻值，调节电流大小，从而改变发光
二极管的发光强度；。
发光二极管特性测试实验报告
实验原理 1、LED 简介
发光二极管简称为 LED（light-emitting diode）。它是半导体二极 管的一种，可以把电能转化成光能。发光二极管与普通二极管一样是 由一个 PN 结组成，也具有单向导电性；当给发光二极管加上正向电 压后，从 P 区注入到 N 区的空穴和由 N 区注入到 P 区的电子，在 PN 结附近分别与 N 区的电子和 P 区的空穴复合，产生自发辐射的可见 或非可见辐射光。
图1pn结的电致发光a零偏压b外加正向偏压vf图2磷化镓发光二极管a管芯截面图b封装后的磷化镓发光二极管按其使用材料可分为磷化镓gap发光二极管磷砷化镓gaasp发光二极管砷化镓gaas发光二极管磷铟砷化镓gaasinp发光二极管和砷铝化镓gaalas发光二极管等多种
发光二极管电学特性测试实验报告
实验目的 1、测量 LED 正常发光的电流范围； 2、测量各种 LED 正向导通电压。 3、测量使得 LED 烧毁的最小电流。
式中 E 为电源电压，VF 为 LED 的正向压降，IF 为 LED 的工作电流。
LED（发光二极管）是 pn 结，LED 具有非线性伏安特性（I-V 特性）；还具有单向导电性，即外加正偏压表现低电阻，反偏压为高 电阻。如图 3： 3、LED 伏安特性测试电路
发光二极管正向导通，当达到导通电流时，二极管发光，当电流 过大，发光二极管会烧毁。实验原理图如图 4 所示：
不同的半导体材料中禁带宽度不同，因而电子和空穴复合时释放 出的能量多少不同，释放出的能量越多，则发出的光的波长越短。由 镓（Ga）与砷（AS）、磷（P）的化合物制成的二极管，当电子与空
发光二极管物理实验报告
1.4正向工作电流If：它是指发光二极管正常发光时的正向电流值。在实际使用中应根据需要选择IF在0.6·IFm以下。
1.5正向工作电压VF：参数表中给出的工作电压是在给定的正向电流下得到的。一般是在IF=20mA时测得的。发光二极管正向工作电压VF在1.4～3V。在外界温度升高时，VF将下降。
11.5
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图8发光二极管法线方向光强与距离的关系测试仪器
3.同图8装置，固定光源到接收器的距离，这里我们选择在测量光强与距离关系实验中的一个适中位置（65mm），在这个位置处，光强实数较大，距离适中，符合一般二极管的使用情况，具有较强的代表性。旋转发光源，改变发光中心与导轨的夹角，观察光功率计的读数变化，在此过程中保持LED电压各距离不变。
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发光二极管物理实验报告
发光二极管物理实验报告Title: Experiment on Light Emitting Diodes (LEDs)Abstract:The aim of this experiment is to investigate the properties and characteristics of Light Emitting Diodes (LEDs). LEDs are a type of semiconductor device that emits light when an electric current is passed through it. In this experiment, we will study the relationship between the voltage and current in LED circuits, analyze the color spectrum produced by different LEDs, and explore the effect of temperature on LED performance. Theresults obtained from this experiment will help deepen our understanding of the physics behind LEDs and their potential applications.1. Introduction:1.1 Background1.2 ObjectiveThe objective of this experiment is to investigate the properties and characteristics of LEDs, including therelationship between voltage and current, the color spectrum produced, and the effect of temperature on LED performance.2. Materials and Methods:2.1 Materials- Light Emitting Diodes (LEDs) of different colors- Power supply- Resistors of various values- Thermometer2.2 Experimental Setup- Set up a circuit with a power supply, resistor, and LED in series.- Repeat the measurements for different resistor values.- Adjust the power supply voltage and record the current through the LED to analyze the voltage-current relationship.- Use a diffraction grating to analyze the color spectrum produced by the LED.- Measure the temperature of the LED while it is operating to investigate the effect of temperature on performance.3. Results and Analysis:3.1 Voltage-Current RelationshipRecord the voltage and current values for different resistor values and plot the data on a graph. Analyze the graph to determine the relationship between voltage and current in LED circuits.3.2 Color Spectrum Analysis3.3 Effect of Temperature on LED PerformanceMeasure the temperature of the LED while it is operating at different current levels. Record the current and temperature values and analyze the relationship between them. Discuss the effect of temperature on LED performance and potential implications.4. Discussion:5. Conclusion:In conclusion, this experiment successfully investigated the properties and characteristics of Light Emitting Diodes (LEDs). The analysis of the voltage-current relationship, color spectrum, and temperature effect provided valuable insights into the physics of LED operation. The findings contribute to a better understanding of LEDs and their potential applications invarious fields.6. References:Include a list of references used during the research and writing of the report. Follow a standard citation format.Note: This is a general outline for a LED physics experiment report. The actual content, data, and analysis may vary based on the specific experiment conducted. The word count provided inthe question (1500 words) can be met by adding detailed explanations, including raw data, calculations, and diagrams.。
发光二极管物理实验报告
发光二极管物理实验报告实验仪器和材料：1.LED灯2.电流源3.多用电表4.分光计5.分光仪6.比色皿实验步骤：1.搭建电路。
将电流源与LED连接，保证电流的正负极连接正确。
2.测量IV特性曲线。
通过逐步增加电流，记录相应的电压值。
绘制出LED的IV特性曲线。
3.发光光谱测量。
将LED放置在分光计中，记录波长范围内的光强度。
绘制出LED的光谱分布。
4.发光机理分析。
根据光谱分布和LED的材料特性，分析发光机理。
实验结果：1.IV特性曲线。
通过测量电流和电压的关系，得到LED的IV特性曲线。
曲线表现出电流与电压成正比关系，直到达到其中一电压后，电流急剧增加。
这是因为当电压足够大时，载流子注入产生的激子可以躲过耗尽区域并通过耗尽区域，导致电流快速增加。
2. 发光光谱。
通过测量光谱强度和波长，得到LED的发光光谱。
光谱由一个或多个波长的窄线组成，波长范围由LED的材料决定。
例如，红色LED可能具有波长为620-750nm的光谱，绿色LED的波长范围为495-570nm。
3.发光机理。
LED的发光是由载流子注入半导体材料产生的。
当电流流过LED的晶体管结构时，正向偏压使电子从n型区域注入到p型区域，同时空穴从p型区域注入到n型区域。
这些电子和空穴在p-n结附近复合并释放能量，导致光子的发射。
光子的能量与材料的带隙有关，因此不同材料的LED具有不同的发光特性。
实验结论：1.IV特性曲线显示出LED是一种电压驱动器件，电流与电压成正比。
在一定电压下，电流急剧增加，导致LED的灌注电流。
2.发光光谱显示出LED具有特定波长的光谱分布。
波长范围由LED的材料决定，不同的材料产生不同颜色的光。
3.LED的发光机理是通过载流子的注入和复合释放能量产生的。
光子的能量与材料的带隙有关，因此不同材料的LED具有不同颜色的发光。
在实际应用中，LED被广泛用作照明、指示灯、显示屏等。
其高效能、长寿命和低功耗的特点使其成为一种理想的光电器件。
光信息专业实验报告：发光二极管特性测量实验
光信息专业实验报告：发光二极管特性测量实验一 【实验目的】1、 了解发光二极管的发光机理、光学特性与电学特性，并掌握其测试方法。
2、 设计简单的测试装置，并对发光二极管进行V －I 特性曲线、P －I 特性曲线的测量。
二 【实验原理】LED 是英文light emitting diode （发光二极管）的缩写，它属于固态光源，其基本结构是一块电致发光的半导体材料，置于一个有引线的架子上，然后四周用环氧树脂密封，起到保护内部芯线的作用（如图一）。
常规的发光二极管芯片的结构如图二所示，主要分为衬底，外延层（图2中的N 型氮化镓，铝镓铟磷有源区和P 型氮化镓），透明接触层，P 型与N 型电极、钝化层几部分。
图2、常规InGaN / 蓝宝石LED 芯片剖面图发光二极管的核心部分是由p 型半导体和n 型半导体组成的晶片，在p 型半导体和n 型半导体之间有一个过渡层，称为p-n 结。
跨过此p －n 结，电子从n 型材料扩散到p 区，而空穴则从p 型材料扩散到 n 区，如右面的图3（a ）所示。
作为这一相互扩散的结果，在p －n 结处形成了一个高度的e ΔV 的势垒，阻止电子和空穴的进一步扩散，达到平衡状态（见图3（b ））。
当外加一足够高的直流电压V ，且 p 型材料接正极， n 型材料接负极时，电子和空穴将克服在p －n 结处的势垒，分别流向 p 区和 n 区。
在p －n 结处，电子与空穴相遇，复合，电子由高能级跃迁到低能级，电子将多余的能量将以发射光子的形式释放出来，产生电致发光现象。
这就是发光二极管的发光原理。
选择可以改变半导体的能带 隙，从而就可以发出从紫外到红外不同波长的光线， 且发光的强弱与注入电流有关， 图3、发光二极管的工作原理n p 电场 e ΔV p n n p δ h ν h ν ⊕⊕⊕⊕⊕⊕⊕⊕⊕⊕⊕⊕○－ ○－ ○－ ○－ ○－ ○－ ○－ ○－ ○－ ○－ ○－ ○－ ○－ ○－ ○－ ⊕⊕⊕＋ ＋ ＋ －－ －（a ） （b ） （c ） 电子的电势能电子的电势能δ’2、发光二极管的特点和优点LED 的内在特征决定了它是最理想的光源去代替传统的光源，它有着广泛的用途。
发光二极管参数的测量和研究实验报告
发光二极管参数的测量和研究发光二极管（light emission diode LED ）现已广泛应用于户外显示屏、交通灯、汽车灯及电子设备和工业设备指示灯等方面,因其具有体积小、功耗低、寿命长、反映速度快、适合量产等诸多优点；同时，发光二极管也符合节能、环保的绿色照明光源。
目前它已进入功能性照明领域，正在逐步进入普通照明领域，以替代白炽灯和荧光灯。
它是继白炽灯、荧光灯、高强度气体放电灯（HID 后的第四代新光源。
对其物理参数的测量和研究是具有重大的经济效益和社会意义。
实验原理1.发光二极管的结构和发光原理发光二极管（LED ）,是电能转换成光能的能量转换装置。
发光二极管的结构如图，LED 的核心材料是III-V 族化合物，如GaAs （砷化镓）、GaAsP （磷砷化镓）、AlGaAs （砷化铝镓）等半导体制成，其核心是P-N 结，具有一般的P-N 结伏安特性，即正向导通、反向截止、击穿的特性。
它的发光是由半导体中的电子-空穴的复合产生的。
LED 是一种直接注入电流的发光器件，是半导体晶体内部受激电子从高能级回复到低能级时，发射出光子的结果。
对于大量处于高能级的粒子各自分别自发发射一列一列的角频率为的ν光波，其中，gE hν＝，g E 是半导体带隙宽度，⇒1240gE λ=g E 的单位是eV , λ的单位是nm 但各波列之间没有固定的相位关系，它们可以有不同的偏转方向，而且每个粒子所发射的光沿所有可能的方向传播，这就是通常所说的自发发射跃迁。
在正向电压下，电子由N 区注入P 区，空穴由P 区注入N 区。
进人对方区域的少数载流子(少子)一部分与多数载流子(多子)复合而发光。
LED 的光学参数测定目前人们公认的光通量测试、发光强度测试、光强分布测试、光强功率分布和色度参数测试。
此外，LED 的正向工作电压（一般定义注入电流20mA ）、热特性参数、外部量子效率、色度等也是需要关注的。
测量以上参数，基本就能够满足各方面对LED 测试的基本要求。
实验09(发光二极管)实验报告
实验九-发光二极管的照度标定及透射式光电开关实验实验1：发光二极管照度标定一、实验目的了解发光二极管的工作原理；作出工作电流与光照度的对应关系及工作电压与光照度的对应关系曲线，为以后实验提供光源照度所需的输入电压或输入电流(即光源的输入电压或光源的输入电流代替相应的光源的照度)作依据二、实验原理半导体发光二极管筒称LED。
它是由Ⅲ－Ⅳ族化合物，如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。
因此它具有一般二极管的正向导通；反向截止、击穿特性。
此外，在一定条件下，它还具有发光特性。
其发光原理如下图所示，当加上正向激励电压或电流时，在外电场作用下，在P－N 结附近产生，导带电子和价带空穴，电子由N 区注入P 区，空穴由P 区注入N 区，进入对方区域的少数载流子（少子）一部分与多数载流子（多子）复合而发光。
假设发光是在P区中发生的，那么注入的电子与价带空穴直接复合而发光，或者先被发光中心捕获后，再与空穴复合发光。
除了这种发光复合外，还有些电子被非发光中心（这个中心介于导带、价带中间附近）捕获，再与空穴复合，每次释放的能量不大，以热能的形式辐射出来。
发光的复量相对于非发光复合量的比例越大，光量子效率越高。
由于复合是在少子扩散区内发光的，所以光仅在靠近PN 结面数µm 以内产生。
发光二极管的发光颜色由制作二极管的半导体化合物决定。
本实验使用纯白高亮发光二极管。
三、实验器械主机箱中的0～20mA 可调恒流源、转速调节0～24V 电源、电流表、电压表、照度表；照度计探头；发光二极管；庶光筒。
四、实验接线图五、实验数据记录和数据处理实验数据如下：实验数据拟合图像如下：实验2：透射式光电开关实验一、实验目的了解透射式光电开关组成原理及应用。
二、实验原理光电开关可以由一个光发射管和一个接收管组成（光耦、光断续器）。
当发射管和接收管之间无遮挡时，接收管有光电流产生，一旦此光路中有物体阻挡时光电流中断，利用这种特性可制成光电开关用来工业零件计数、控制等。
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实验原理
一、发光二极管结构
二、
以红色发光二极管为例，我们将其切开，可以清楚的看到其内部结构，它的核心是PN结，正是由于PN结的单向导电性，所以发光二极管只有通以正向电压时才可以发光，当PN结承受反向电压时，电阻趋于无穷大，二极管截止，不会发光。
图2剖开的红色LED
三、LED发光原理
300
3.1
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3.419
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3.0154Βιβλιοθήκη 0003.391600
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2.LED的伏安特性
在LED两端加上不同的电压，测得多组（U—I）值，可以得到LED的伏安特性曲线，从实验得出的伏安特性曲经可以看出，在正向电压正小于某一值（叫阈值）时，电流极小，不发光，而当电压超过某一值后，正向电流随电压迅速增加，二极管发光。由V-I曲线可以得出发光管的正向电压，反向电流及反向电压等参数。正向的发光管反向漏电流IR<10μA以下。
本板，面包板，导线
图5伏安特性测试装置
图6光强测试装置
实验步骤
测量发光二极管的伏安特性
按照下图连接实验电路，其中滑动变阻器用变阻箱代替。由于电流的测试不方便，如前所述，PN结正向导通时电阻很小，如果我们串接万用表在电路里，万用表的内阻会对实验结果造成较大的影响，并且万用表进行电流、电压测量需要改换插头，对于测量会造成一定的不便，因此我们选择采用间接测量的方法，在此法中总电压保持 不变，测量变阻箱电压 ，由于电阻箱阻值和其两端的压降测量都是相对精确的，我们进而测得二极管电压 ，电路中电流由 求得，即可得到二极管的电流—电压关系，画出相应的伏安特性曲线，为保证二极管在串接较低电阻时也不会烧坏，我们加入了470欧姆的限流保护电阻。
1.3最大反向电压VRm：所允许加的最大反向电压。超过此值，发光二极管可能被击穿损坏。
1.4正向工作电流If：它是指发光二极管正常发光时的正向电流值。在实际使用中应根据需要选择IF在0.6·IFm以下。
1.5正向工作电压VF：参数表中给出的工作电压是在给定的正向电流下得到的。一般是在IF=20mA时测得的。发光二极管正向工作电压VF在1.4～3V。在外界温度升高时，VF将下降。
四、
发光二极管是由Ⅲ-Ⅳ族化合物，如砷化镓、磷化镓、磷砷化镓等半导体制成的，其核心是PN结。因此它具有一般P-N结的I-N特性，即正向导通，反向 截止、击穿特性。此外，在一定条件下，它还具有发光特性。在正向电压下，电子由N区注入P区，空穴由P区注入N区。进入对方区域的少数载流子（少子）一部分与多数载流（多子）复合而发光，如下图所示：
图8发光二极管法线方向光强与距离的关系测试仪器
3.同图8装置，固定光源到接收器的距离，这里我们选择在测量光强与距离关系实验中的一个适中位置（65mm），在这个位置处，光强实数较大，距离适中，符合一般二极管的使用情况，具有较强的代表性。旋转发光源，改变发光中心与导轨的夹角，观察光功率计的读数变化，在此过程中保持LED电压各距离不变。
3.23
80
3.013
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3.362
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3.226
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18000
3.357
1300
3.22
60
3.003
16000
3.352
1200
3.215
50
2.996
14000
3.346
项目说明书
张益鑫39032517 赵正39032510 王冬39032526
第一部分：发光二极管特性的研究
摘要：
在我们的生活中，随处可见到各种各样的发光二极管，包括半导体发光二极管（简称LED）、数码管、符号管、米字管及点阵式显示屏（简称矩阵管）等。事实上，数码管、符号管、米字管及矩阵管中的每个发光单元都是一个发光二极管，在众多类型的发光二极管中，我们选择了使用较为普遍的红色LED（图1）做为重点，研究了它的内部结构，电学特性，发光特性。
图3LED发光原理图
五、LED的电学特性
六、
1.LED的常见电学参数
2.
通过查找资料，我们找到了LED的一些常用参数：
1.1允许功耗Pm:允许加于LED两端正向直流电压与流过它的电流之积的最大值。超过此值，LED发热、损坏。
1.2最大正向直流电流IFm：允许加的最大的正向直流电流。超过此值可损坏二极管。
图3伏安特性曲线
七、发光二极管的光强分布规律
八、
下图给出的发光二极管发光强度角分布的情况。中垂线（法线）AO的坐标为相对发光强度（即发光强度与最大发光强度的之比）。显然，法线方向上的相对发光强度为1，离开法线方向的角度越大，相对发光强度越小。由此图可以得到半值角或视角值。
图4理论光强分布图
实验仪器
发光二极管、直流稳压源、万用表、电阻箱、导线、开关、光功率计。
4.
5.记录和分析实验数据，并注意发光二极管中心与滑块中心的偏差，测量修正值，在数据处理中使用修正值使得结果更为精确。
6.
数据处理和误差分析
一、发光二极管的伏安特性
二、
1.伏安特性数据记录（变阻箱电压和电阻）
R（欧姆）
U（伏）
R（欧姆）
U（伏）
R（欧姆）
U（伏）
90000
3.425
2500
3.262
图7伏安特性测试电路
1.改变变阻箱的阻值，记下多组（R，U）的值，此过程中保持电源总电压不变。
2.
3.由记录的数据算出二极管两端的电压和电流并列表。
4.
5.对数据进行处理，画出伏安特性曲线并进行分析。
6.
测试二极管的光强分布
1.测量发光二极管法线方向光强与距离的关系。
2.
如图8所示，在本次测量实验中，我们通过电学特性测量与查找资料，在保持电源电压5V的情况下，串入150欧姆电阻，使得二极管的工作电流为20mA,这样的工作电流是二极管的正常工作电流，连好线路后，我们保持单一变量是发光二极管中心到光功率计接收孔的距离，使发光二极管正对光功率计，改变接收器的位置，记录光源到接收器原位置和光功率计的读数，在这里为了使实验现象更为明显，我们选择了光功率计的200uw量程，与直径为6mm的接收孔，从较近位置到较远位置合理选择了一系列的测试点，得到光强与距离的关系。