Wyznaczanie stałej Plancka na podstawie charakterystyk prądowo-napięciowych diod elektroluminescencyjnych

Informacje do doświadczenia

• Numer stanowiska w pracowni: 205 (sala 217A).
• Instrukcja do ćwiczenia [link].

Przebieg doświadczenia

1. Włączyć zasilacz, woltomierz i amperomierz a następnie podłączyć diodę LED nr 1. 
2. Wykonać pomiary zależności natężenia prądu płynącego przez diodę w funkcji napięcia w zakresie prądu od 1 mA do 20 mA, zwiększając natężenie prądu co około 1 mA. Nie należy przekraczać natężenia prądu 20 mA, aby nie uszkodzić diody.
3. Pomiary z pkt. 2 powtórzyć dla kolejnych sześciu diod.
4. Wykreślić zależności I = f(U) dla wszystkich siedmiu diod na wspólnym układzie współrzędnych.
5. Dla każdej zależności  I = f(U) wyznaczyć parametry A i B  prostej korzystając z metody regresji liniowej. Regresję liniową należy zastosować dla wybranego zakresu danych odpowiadającego możliwie liniowemu fragmentowi charakterystyki. W praktyce odpowiada to wartościom natężeń prądów w zakresie od 10 mA do 20 mA.
6. Wyliczyć wartości napięć bariery potencjału UB dla badanych diod LED korzystając z wzoru U_B=-B/A    gdzie A – współczynnik kierunkowy prostej, B – wyraz wolny.
7. Korzystając z wzoru (5) oraz wartości długości fal podanych na stanowisku dla poszczególnych diod wykorzystanych w doświadczeniu, wyznaczyć częstotliwości fal świetlnych emitowanych przez diody LED.
8. Wykreślić zależność UB = f(f).
9. Korzystając z metody regresji liniowej do równania UB = af + b, wyznaczyć współczynnik nachylenia prostej a oraz jego niepewność pomiarową.
10. Wyliczyć z wzoru h = ea (e - ładunek elementarny) stałą Plancka a następnie jej jednostkę oraz niepewność pomiarową.
11. Zapisać wnioski do ćwiczenia.