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。
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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
80000
3.419
2000
3.249
250
3.085
70000
3.413
1900
3.245
200
3.065
60000
3.406
1800
3.242
150
3.04
50000
3.399
1700
3.238
100
3.0154Βιβλιοθήκη 0003.391600
3.234
90
3.015
30000
3.378
1500
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
20000
3.362
1400
3.226
70
3.008
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。