武汉理工大物实验报告:液晶光电效应与应用
液晶光电效应实验报告

液晶光电效应实验报告液晶光电效应是指当液晶受到光照射时,其分子结构发生改变,从而产生电场效应的现象。
本实验旨在通过实验验证液晶光电效应,并对其进行深入的研究和分析。
实验仪器与材料:1. 液晶样品。
2. 偏振光源。
3. 偏振片。
4. 电压源。
5. 示波器。
6. 光源。
7. 电源。
8. 电压表。
9. 电流表。
10. 电阻。
实验步骤:1. 将液晶样品置于偏振片之间,使其与偏振光源垂直。
2. 调节偏振光源,使其通过偏振片后照射到液晶样品上。
3. 通过电压源对液晶样品施加不同的电压,观察并记录液晶样品的光透过率随电压的变化情况。
4. 使用示波器对液晶样品施加电压后的响应进行监测和记录。
实验结果与分析:在实验过程中,我们观察到液晶样品在不同电压下的光透过率发生了变化。
当施加电压时,液晶分子结构发生了改变,导致光的透过率发生了变化。
通过示波器的监测,我们还可以清晰地观察到液晶样品的响应时间和稳定性。
根据实验结果,我们可以得出液晶光电效应存在的结论,并对其进行进一步的分析和讨论。
液晶光电效应的产生主要是由于液晶分子在电场作用下的取向改变,从而影响光的透过率。
这一现象在液晶显示器等光电器件中具有重要的应用价值。
结论:通过本实验,我们成功验证了液晶光电效应的存在,并对其进行了深入的研究和分析。
液晶光电效应作为一种重要的光电现象,在光电器件领域具有广泛的应用前景,对于提高光电器件的性能和稳定性具有重要意义。
在今后的研究中,我们将进一步探讨液晶光电效应的机理和特性,以期能够更好地应用于光电器件的研发和生产中。
同时,我们也将继续深入研究其他光电效应现象,为光电器件领域的发展做出更大的贡献。
通过本次实验,我们不仅加深了对液晶光电效应的理解,同时也提高了我们对光电器件的认识,为今后的科研工作奠定了坚实的基础。
希望通过我们的努力,能够为光电器件领域的发展贡献自己的一份力量。
大学物理实验光电效应实验报告

大学物理实验光电效应实验报告实验报告
大学物理实验光电效应实验报告
实验目的:
1.了解光电效应的基本原理
2.通过实验可视化效应的产生与电子动能的关系
实验原理:
在实验过程中,我们使用光电效应来分析实验。
光电效应回答
了以下问题:当金属表面照射一个光子时,会发生什么?光电效
应证明了,光子的能量可以传递到金属中的原子或分子中,并损
失自己的能量,使原子或分子中的电子从能级跃迁到另一个能级。
如果电子具有足够的能量,它将被释放出来,并参与金属导电过程,以产生电流。
实验材料:
1. 物理实验室
2. 光电效应实验箱
3. 光源
4. 电压电流模拟器
5. 物理仪器计时器
实验步骤:
1. 连接电路,插上光源并调节电流设定
2. 选择不同的光强度和波长进行照射
3. 通过计时器测量电子飞离金属表面的时间
4. 记录相应的电压和电流成像
实验结果:
1. 随着光的增强,电子飞离金属的时间减少
2. 随着波长缩短,电子飞离金属的时间减少
3. 如果升压器电压过高,会导致光电效应两边的电流变得相等
总结:
本次实验在亲眼观察光学效应的同时,也充分展示了电子运动过程产生的电流。
本次实验彰显了这个过程与量子物理学之间的紧密联系,并展示了光电效应的应用与可能的未来发展。
液晶光电效应实验报告

液晶光电效应实验报告液晶光电效应是指在外加电场作用下,液晶分子发生取向改变,从而导致光学性质的变化。
本次实验旨在通过观察液晶光电效应的现象,探究其机理原理,并对实验结果进行分析和总结。
实验仪器与材料:1. 液晶样品。
2. 透明电极玻璃基板。
3. 电源。
4. 偏振片。
5. 光源。
实验步骤:1. 将液晶样品均匀涂布在透明电极玻璃基板上,形成液晶薄膜。
2. 将偏振片置于液晶样品的上方,使其与液晶薄膜垂直。
3. 将电源接通,施加外加电场。
4. 调节光源位置和强度,观察液晶样品的光学特性变化。
实验结果与分析:在实验过程中,我们观察到了明显的液晶光电效应。
当施加外加电场后,液晶样品的光学特性发生了明显的变化,透过偏振片观察液晶样品时,可以看到光强度的变化。
这表明外加电场导致了液晶分子的取向改变,从而影响了光的传播方向和强度。
液晶光电效应的机理原理是液晶分子在外加电场作用下发生取向改变,从而影响了光的透过性。
液晶分子是具有一定取向性的长形分子,当外加电场施加在液晶样品上时,液晶分子会受到电场力的作用而发生取向改变,从而影响了光的透过性。
通过本次实验,我们深入了解了液晶光电效应的现象和机理原理。
液晶光电效应在液晶显示器等光电器件中具有重要的应用价值,对于我们深入理解液晶材料的光学性质和应用具有重要意义。
总结:本次实验通过观察液晶样品在外加电场作用下的光学特性变化,探究了液晶光电效应的机理原理。
实验结果表明,外加电场导致液晶分子取向改变,从而影响了光的传播方向和强度。
液晶光电效应在光电器件中具有重要的应用价值,对于我们深入理解液晶材料的光学性质和应用具有重要意义。
通过本次实验,我们对液晶光电效应有了更深入的了解,也为今后的相关研究和应用奠定了基础。
希望通过不断的实验和研究,能够进一步拓展液晶光电效应的应用领域,为光电技术的发展做出更大的贡献。
大物光电效应实验报告

大物光电效应实验报告大物光电效应实验报告引言光电效应是物理学中一项重要的实验现象,通过对光电效应的研究,我们可以更深入地了解光的本质以及光与物质之间的相互作用。
本次实验旨在探究光电效应的基本原理和规律,并通过实验数据的分析,验证光电效应的一些重要定律。
实验装置和方法实验所用的装置包括光电效应实验装置、光源、电压表、电流表等。
首先,我们将实验装置搭建好,并保证光源的稳定性。
然后,通过调节光源的强度和距离,观察光电效应的变化规律。
在实验过程中,要注意保持实验环境的稳定,避免外界因素对实验结果的干扰。
实验结果与分析在实验过程中,我们记录下了光电效应的相关数据,并进行了数据分析。
实验结果显示,当光源强度增加时,光电流也随之增加,这与光电效应的基本原理相符。
此外,我们还发现,当光源距离光电池越近时,光电流也越大,这说明光电效应与光的强度和入射角度有关。
根据实验结果,我们可以得出结论:光电效应是指当光线照射到金属表面时,金属中的自由电子被激发并逸出金属表面,形成光电流的现象。
光电效应的产生与光的频率、光的强度以及金属的性质有关。
当光的频率超过一定阈值时,光电效应才会发生。
此外,光电效应的光电流与光的强度成正比,与光的频率无关。
进一步地,我们可以通过实验数据计算出光电效应的截止频率,即当光的频率小于截止频率时,光电效应不会发生。
通过实验数据的处理,我们得到了一条直线,通过截止频率的计算,我们可以得到该直线与频率轴的交点,即为截止频率。
这个实验结果与理论值相符合,验证了光电效应截止频率的计算方法。
实验的局限性和改进在本次实验中,我们只考虑了光的频率和光的强度对光电效应的影响,而未考虑其他因素。
实际上,光电效应还与金属的性质、光的入射角度等因素有关。
因此,为了更全面地了解光电效应,可以进一步研究这些因素对光电效应的影响。
此外,在实验中,我们使用了近似理想的光源和光电池,这可能会对实验结果产生一定的误差。
为了提高实验的准确性,可以采用更精确的光源和光电池,并进行多次实验取平均值,以减小误差。
大物实验报告-光电效应

大物实验报告-光电效应光电效应是指当光线照射到金属表面时,金属会向外发射出电子的一种现象。
这个过程是通过光子将能量传递给金属表面的电子,并且足够的能量能够克服电子的束缚力使得电子弹射出金属表面。
这种效应的研究对于现代物理学的发展有着重要意义,在能量量子化理论和量子物理学的诞生中扮演了很重要的角色。
本次实验设计的目的是验证光电效应,并且通过实验测定普朗克常数和金属工作函数的数值,并探讨与光电效应有关的一些问题。
实验所使用的设备是一个光电效应装置和高阻计,光电效应装置由光源、光电管、电位差调节器和测量电路组成。
其中光源用来发射光子、光电管收集光子并产生电子,电位差调节器用来改变光电管所受到的电势差以使其产生电流,测量电路用来测量电流和电位差的大小。
实验在真空状态下进行,首先开启真空泵,排除所有空气。
然后将光源与光电管相对固定并且光源靠近光电管端面,这样可以使光子直接作用于光电管的光阴极上。
通过调节电位差调节器的电位差,可以使光电管光电流的大小增加或者减少。
电流值在光电管光阴极与阳极之间的电压为零时,达到极大值。
通过改变电位差可以使得光电管光电流大小发生变化,进一步探究光电效应的特性。
测定普朗克常数和金属工作函数的过程中,我们使用了光源发出λ = 580nm的光线,并且使用了不同的金属阴极。
首先,我们测量了光电管光阴极与阳极之间的电压,通过观察光电流与阳极电势之间的关系,选定了适当的电压。
然后我们测量了在适当的电压下产生的光电流大小,并对光电流进行了多次测量以获得精确的值。
并且通过改变金属阴极的材料,我们可以测量出不同金属阴极的最小金属工作函数。
通过得到的数据,我们可以使用公式E = hν - W,其中E为光子的能量,h为普朗克常数,ν为光子的频率,W为金属的最小工作函数,计算出普朗克常数的精确值。
实验结果显示,光电效应确实存在,并且通过测量得到的电流与电势差的数据,我们可以绘制出一条直线,该直线的斜率与普朗克常数值非常接近,进一步验证了光电效应的存在性。
液晶光电效应实验报告

液晶光电效应实验报告液晶光电效应是一种重要的物理现象,它在许多电子产品中被广泛应用。
为了更好地了解液晶光电效应,我们进行了一系列实验,并在此报告中分享我们的实验过程和结果。
实验步骤1. 实验器材:液晶屏、电压源、光源、透射光管、偏振片、毛玻璃等。
2. 准备工作:将液晶屏与电压源连接,以及透射光管、偏振片和毛玻璃等器材组装好。
3. 实验一:观察液晶屏将光源照射在液晶屏上,并观察屏幕的显示效果。
此时,我们可以观察到液晶屏上呈现出一些形态各异的图案,这是因为液晶分子在光的作用下发生了变化。
4. 实验二:光扰动效应在实验一的基础上,将偏振片放在液晶屏前,透过偏振片照射光源,然后旋转偏振片,观察液晶屏上的图案变化。
我们可以发现,液晶屏上的图案会随着偏振片的旋转产生变化,这说明光扰动了液晶分子的排列状态。
5. 实验三:电光效应在实验一的基础上,给液晶屏加上电压,观察液晶屏上的图案变化。
我们可以发现,当电压作用在液晶分子上时,液晶分子会发生变化,图案也会发生变化。
实验结果通过我们的实验,我们可以得出以下结论:液晶光电效应是一种重要的物理现象,可以应用于液晶屏等电子产品中。
光扰动效应是指光作用在液晶分子上,使得液晶分子的排列状态发生变化。
电光效应是指电场作用在液晶分子上,使得液晶分子的排列状态发生变化。
指导意义液晶光电效应是一种非常重要的物理现象,研究液晶光电效应对于我们深入理解和应用电子产品都有着重要的意义。
本次实验的过程中,我们不仅仅了解了液晶光电效应的基本原理,而且还通过实验观察和分析,深入了解了光扰动效应和电光效应等细节。
这对我们今后在学习和应用电子产品方面都有着很大的指导意义。
总之,液晶光电效应是一种非常重要的物理现象,我们应该深入了解和学习,以更好地应用到实际生活中。
大物实验报告光电效应

大物实验报告光电效应实验报告:光电效应一、实验目的1.了解光电效应的现象和基本原理。
2.学习使用光电效应实验设备并掌握相关的实验技术。
3.通过实验数据分析,理解光电效应中光电子的能量与光频率的关系。
4.学习使用作图软件处理实验数据。
二、实验原理光电效应是指光子通过照射金属表面,使金属表面的电子吸收光子能量并克服金属内部的电场力束缚,从而离开金属表面的现象。
这个过程可以用爱因斯坦的光电效应方程来描述:E = hν - Φ其中E是光电子的最大动能,h是普朗克常数,ν是光频率,Φ是金属的功函数。
三、实验设备和方法1.光电效应实验装置2.光源(如汞灯)及其光学系统3.电子计数器4.数据采集和处理系统四、实验步骤和数据记录1.开启光源并调整其波长至预设值。
2.将光电效应实验装置和电子计数器连接并开启。
3.调整光源与金属板的距离,保证有明显的光电效应产生。
4.使用电子计数器记录不同波长的光源照射下的光电流,并保存数据。
1.根据实验数据,可以计算出光电子的最大动能E。
根据爱因斯坦的光电效应方程,可以得出光电子的最大动能E与光频率ν的关系图。
2.通过分析光电流与波长的关系,可以得出金属的功函数Φ。
当光子能量大于或等于金属功函数时,才会有光电子产生。
因此,通过分析光电流与波长的关系,可以得出金属的功函数Φ。
3.通过分析实验数据,可以验证爱因斯坦光电效应方程的正确性。
将实验数据代入爱因斯坦光电效应方程中,可以得出一条直线,从而验证了爱因斯坦光电效应方程的正确性。
4.使用作图软件(如Microsoft Excel)将实验数据进行图形化处理,可以得出光电子最大动能E与光频率ν的关系图和光电流与波长的关系图。
这些图形可以帮助我们更好地理解和分析实验数据。
六、结论通过本次实验,我们观察到了光电效应的现象并验证了爱因斯坦光电效应方程的正确性。
我们还学会了使用光电效应实验设备并掌握了相关的实验技术,以及使用作图软件处理实验数据的方法。
大学物理实验---液晶光电效应

实验题目:液晶电光效应实验目的:1、在掌握液晶光开关的基本工作原理的基础上,测量液晶光开关的电光特性曲线;2、观察液晶光开关的时间响应曲线,并求出液晶的上升时间和下降时间;3、测量液晶显示器的视角特性;4、了解一般液晶显示器件的工作原理。
实验原理:TN型液晶光开关工作原理两张偏振片贴于玻璃的两面,上下电极的定向方向相互垂直,P1的透光轴与上电极的定向方向相同,P2的透光轴与下电极的定向方向相同,于是P1和P2的透光轴相互正交。
在未加驱动电压的情况下,来自光源的自然光经过偏振片P1后只剩下平行于透光轴的线偏振光,该线偏振光到达输出面时,其偏振面旋转了90°。
这时光的偏振面与P2的透光轴平行,因而有光通过。
(见原理示意图)当施加足够电压时(一般为1~2伏),在静电场的作用下,液晶分子趋于平行于电场方向排列。
原来的扭曲结构被破坏,从P1透射出来的偏振光的偏振方向在液晶中传播时不再旋转,保持原来的偏振方向到达下电极。
这时光的偏振方向与P2正交,因而光被关断。
由于上述光开关在没有电场的情况下让光透过,加上电场的时候光被关断,因此叫做常白模式。
液晶光开关电光特性曲线液晶驱动电压和时间响应曲线实验步骤:1、校准透过率为100%,2、液晶电光特性的测量:静态模式下使电压从0v到6v记录相应的透射率。
绘制电光曲线图求出阈值电压与关断电压。
3、液晶时间特性曲线测定:静态闪烁状态,透过率为100%,电压为2v,由示波器观察到驱动电压波形及时间特性曲线,并求出上升时间与下降时间。
4、液晶视角特性的测量(1) 水平视角的测量电压在0v下,角度从-75度至+75度,读出每一角度下透射率的最大值。
电压在2v下,角度从-75度至+75度,读出每一角度下透射率的最小值。
计算对比度,绘制曲线图。
(2) 垂直视角的测量(同上)电压在0v下,角度从-75度至+75度,读出每一角度下透射率的最大值。
电压在2v下,角度从-75度至+75度,读出每一角度下透射率的最小值。
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精彩部分在最后哟~ 答案+数据,whuter只要你敢抄!
一、实验仪器说明
图1 液晶光开关电光特性综合实验仪
如图1所示,各个按钮的功能:
模式转换开关:切换液晶的静态和动态(图像显示)两种工作模式。
在静态时,所有的液晶单元所加电压相同,在动态时,每个单元所加的电压由开关矩阵控制。
同时,当开关处于静态时发射器光源会自动打开,动态时关闭;
静态闪烁/动态清屏切换开关:在静态时,此开关可以切换到闪烁和静止两种方式;在动态时,此开关可以清除液晶屏幕因按动开关矩阵而产生的斑点;
供电电压显示:显示加在液晶板上的电压,范围在0.00V~7.60V之间;
供电电压调节按键:改变加在液晶板上的电压,调节范围在0V~7.6V之间。
其中单击+按键(或-按键)可以增大(或减小)0.01V。
一直按住+按键(或-按键)2秒以上可以快速增大(或减小)供电电压,但当电压大于或小于一定范围时需要单击按键才可以改变电压;
透过率显示:显示光透过液晶板后光强的相对百分比;
透过率校准按键:当供电电压为0V时,透过率显示如果大于“250”,则按住该键3秒可以将透过率校准为100%;
如果供电电压不为0,或显示小于“250”,则该按键无效,不能校准透过率。
液晶驱动输出:接存储示波器,显示液晶的驱动电压,一般接CH1通道;
光功率输出:接存储示波器,显示液晶的时间响应曲线,一般接CH2通道;
发射器:为仪器提供较强的光源;
液晶板:本实验仪器的测量样品;
接收器:将透过液晶板的光强信号转换为电压信号;
开关矩阵:此为16×16的按键矩阵,用于液晶的显示功能实验;
液晶转盘:承载液晶板一起转动,用于液晶的视角特性实验;
二、实验内容和步骤
1.实验前准备工作
(1)将液晶板金手指1(如图2)即水平方向插入转盘上的插槽,液晶凸起面必须正对光源发射方向,将角度盘对准0刻度;
(2)打开电源开关,选择模式开关为静态模式,使光源预热10分钟左右;
(3)请勿调整发射器和接收器方向,如发现方向没对准请报告老师;
(4)在静态0V供电电压条件下,将透过率校准为“100%”。
图2 液晶板方向示意图(视角为正视液晶凸起面)
2.液晶光开关电光特性实验
(1)按实验报告册表1的数据改变供电电压,记录相应电压下的透射率数值;
(2)重复3次并计算相应电压下透射率的平均值,依据实验数据绘制电光特性曲线,根据曲线估得阈值电压和关断电压(保留小数点后1位)。
3.液晶光开关的时间响应特性实验
(1)将液晶实验仪的液晶驱动输出接入示波器的CH1通道,光功率输出接入CH2通道;
(2)在静态模式0V供电电压条件下,检查和调整透射率为100%;然后再将电压调到2.00V,通过矩阵按键最右上角的按键使液晶变为闪烁状态;
(3)打开示波器电源,按下列步骤调节示波器以正常显示所要测量的波形:
①.按下按键区域上方的“存储/调出”;
②.按下屏幕区域右侧“初始设置”对应按键;
③.调整“水平档位”旋钮为250ms(屏幕下方显示);
④.仔细观察屏幕中动态周期性出现的CH1驱动信号(黄色)和CH2响应信号(蓝色),通过按键区域右
边的“运行/停止”来获取一个完整上升沿和下降沿的静止波形。
(4)测量响应信号的数据,具体示波器操作步骤:
①.按下按键区域上方的“光标”;
②.通过屏幕区域右侧“X→Y”对应按键切换成X光标模式;
③.通过屏幕区域右侧“信源”对应按键切换成CH2模式;
④.按下屏幕区域右侧“X1”对应按键选定X1光标,通过按键区域左上方“多功能控制”旋钮将X1光标移动
并对准响应信号的上升沿起点(即使光标与驱动信号方波的下降沿重合);
⑤.按④的方法选定X2光标并移动到与驱动信号方波的上升沿重合;
⑥.按下屏幕区域右侧“X1X2”对应按键同时选定两个光标,分别读取此时显示在屏幕区域右侧“X1”和“X2”
下面的坐标数据(时间、电压),保留正负号记录在实验报告册表格2内(X1的坐标为上升沿的,X2
的坐标为下降沿的);
⑦.顺时针调节“多功能控制”旋钮,每次只调一个步进(10ms),在表2中依次记录每一步进的X1和X2
坐标,共18组。
(5)测量响应信号的上升时间和下降时间,具体示波器操作步骤:
①.在示波器处于实验步骤(4)最后的状态下,再次按下“光标”使屏幕中光标消失;
②.按下按键区域上方的“测量”,在屏幕区域右下角“上升时间(或下降时间)”处读出并记录通道“2”的数
据,再按下该处对应按键,切换显示之后按下“时间设置”对应按键,通过“多功能控制”旋钮在弹出的
窗口中将光标移至“FallTime”(若之前读的是下降时间,则此处选择“RiseTime”),然后按下屏幕区域
右下角“上页”对应按键,记录通道“2”的“下降时间(或上升时间)”
(6)按表2的数据绘制曲线到坐标图中的“响应信号”区域,同时在“驱动信号”区域绘出对应的方波;
4.液晶光开关的视角特性实验
水平方向视角特性
(1)取消液晶屏闪烁状态,将电压调回到0.00V,再次检查和调整透射率为100%;
(2)确定当前液晶板为水平方向插入的插槽,按照实验报告册表3的角度数据调节液晶转盘,依次记录下对应的透过率数据到表3的T MAX行中;
(3)将供电电压调到2.00V,按照同样的步骤依次记录数据到T MIN行中;
(4)按T MAX/ T MIN依次计算出对比度并绘图。
垂直方向视角特性
(1)关闭液晶实验仪总电源,更换液晶板为垂直方向插入插槽,在0V供电电压条件下调整透射率为100%;(2)参考照水平方向的测量方法按实验报告册表4的角度记录对应的T MAX和T MIN并绘图。
5.液晶的图像显示原理实验
将模式转换开关置于动态(图像显示)模式。
液晶供电电压调到5.00V。
转动液晶面板转盘使液晶板正面朝向实验者。
此时矩阵按键板上的每个按键位置对应一个液晶光开关象素。
初始时各相素都处于开通状态,按1次矩阵开光板上的某一按键,可改变相应液晶相素的通断状态,所以可以利用点阵输入关断(或点亮)对应的象素,使暗相素
(或点亮象素)组合成一个字符或文字,体会液晶显示器件组成图像和文字的工作原理。
矩阵按键板最右上角的按键此时为清屏键,用以清除已输入在显示屏上的图形。
按授课老师的要求操作图像矩阵按键在液晶板上显示出图像并请老师检查。