【正文】 s lost, I believe, are the interesting setups and pauses that illuminate the Chinese art of storytelling. Much of the plot is still there. It is the flavor that was sacrificed. The American edition uses the framework of the Empress Dowager in her senior years reminiscing at the beginning and the end of each episode, hinting at what39。t have a formal stage. The audience just sat on the grass. Usually, the performances became a big party with local people joining in. For him, the rewarding part about touring isn39。老師 嚴(yán)謹(jǐn) 的工作作風(fēng)和勤懇 的工作態(tài)度也給我上了很好的一課，讓我認(rèn)識(shí)到了對(duì)待學(xué)習(xí)和工作認(rèn)真的重要性和必要性。 中 國是 LED 的生產(chǎn)大國，但也是 LED 的使用小國，研究LED 在物理實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用為 LED 在各行各業(yè)的應(yīng)用提供了可能，為我國 LED 光源的推廣奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在光學(xué)實(shí)驗(yàn)中 LED 由于其亮度高，單色性好等特性，常被用作 光源；在電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)中， LED 由于其單向?qū)щ娦?，可以用來改進(jìn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象等多種傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)。同時(shí)因?yàn)?發(fā)光二極管 是低壓供電，學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中也保障了安全。裝置連接如圖 所示，為了能夠較好地還原聲音信號(hào)，在連接發(fā)光二極管和光敏二極管時(shí)需要保證塑料管內(nèi)沒有氣泡產(chǎn)生。通過此實(shí)驗(yàn)裝置，學(xué)生能直觀地認(rèn)識(shí)到電容充放電時(shí)電流大小和方向的變化，對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解將更加深刻。 LED 在電容充放電演示實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用 在電容器的充放電實(shí)驗(yàn)中，我們只對(duì)其進(jìn)行了理論上的分析 ， 學(xué)生無法形象地看到電容器的充放電過程，因此對(duì)實(shí)驗(yàn)的原理并不能很好地理解。如圖 所示， 可以依 據(jù)電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)方向來 確定 感 生 電流的方向，但必需 在實(shí)驗(yàn)之前先 確認(rèn) 電流 流向 和電流計(jì)指針 旋轉(zhuǎn) 方向的關(guān)系。 圖 傳統(tǒng)的自感現(xiàn)象 演示電路 為了能較好地 展示 通、斷電自感現(xiàn)象，我們可以在 不改變?cè)娐方Y(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上， 用LED 替代 A1， A2 兩個(gè) 小燈泡，以達(dá)到更好的實(shí)驗(yàn)效果。由此可見，這一措施在不影響讀數(shù)的情況下，有效降低了實(shí)驗(yàn)背景光的亮度，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性具有十分重要的意義。 圖 LED 在 全息 照相中的應(yīng)用 全息照相在 許多行業(yè)中 都有 運(yùn) 用，但目前許多還處在起步階段。此外，因?yàn)?使用的是單色 LED，因此有效 減少 了透鏡組的色散對(duì)實(shí)驗(yàn) 效果 的 干擾 。自準(zhǔn)法是通過調(diào) 整 實(shí)驗(yàn) 儀器位置，使 光源穿過透鏡后形成平行光源以 實(shí)現(xiàn) 調(diào)焦目的。由于 LED 比傳統(tǒng)光源造價(jià)更高， 如果 從 數(shù)目 來看， LED 光源在 戶外 裝飾和儀器設(shè)備等領(lǐng)域 應(yīng)用 得更 為廣泛 ，而在生活、工作 應(yīng)用 得更多的 仍是 傳統(tǒng)光源。但熒光燈的汞污染問題一直受到 民眾 很大關(guān)注，假如這一問題能夠得到 妥善處理 ，熒光燈在未 來的照明市場(chǎng)仍能占有一席之地 。用 LED取代傳統(tǒng)光源已經(jīng)指日可待， LED照明必 然 開啟人類照明 領(lǐng)域一扇新的大門 。圖 為照明領(lǐng)域的具體應(yīng)用。 如圖 所示， LED 在 正向電壓的作用下，電子和空穴做相對(duì)運(yùn)動(dòng)，即電子沿導(dǎo)帶從 N 區(qū)向 P 區(qū)運(yùn)動(dòng)，而空穴則沿價(jià)帶向 N區(qū)移動(dòng)。 4. 壽命長： LED 使用 透明 樹脂封裝， 能 承受 較大的壓強(qiáng)和沖擊 ，不易破碎 ， 也 不存在燈絲 容 易 熔 斷 等 缺陷 ，其平均壽命可達(dá)一般光源的十倍以上。傳統(tǒng)光源的應(yīng)用十分廣泛，主要應(yīng)用于各種不同場(chǎng)所的照明，如圖 所示。低壓鈉燈的 發(fā)光光譜大部分 集中在可見光光譜范圍內(nèi)，故其發(fā)光效率很高 。通交流電后，燈絲會(huì) 交替轉(zhuǎn)換為陰極和陽極 。 圖 鹵鎢燈結(jié)構(gòu) 為了使玻殼內(nèi)生成氣態(tài)的鹵化物，鹵鎢燈的燈壁溫度要比一般的白熾燈要高得多。 感柱：形狀為喇叭狀的硬質(zhì)玻璃，與玻殼相連，既能固定燈內(nèi)的金屬部件，又能通過其抽走玻殼內(nèi)的空氣，使燈內(nèi)形成真空。 白熾燈 的構(gòu)造 較為簡單， 主要 由 燈絲 、導(dǎo)線、感柱、燈頭 、 玻殼幾部分 構(gòu)成 ，其結(jié)構(gòu)如圖 所示 [3]。 第四章，結(jié)論，總結(jié) 研究情況并 得出結(jié)論，收 獲和體會(huì)，同時(shí)指出整個(gè)設(shè)計(jì)工作 中的不足之處和需要改進(jìn)的地方 。因?yàn)?LED光源具有光效高、壽命長、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)， 近幾年來不斷有人嘗試用 LED替代白熾燈、汞燈和鈉燈等傳統(tǒng)光源在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用。 LED的出現(xiàn) 對(duì)解決日 趨 嚴(yán)重的能源問題 而言 ，無疑具有 舉足輕重 的意義。 Physical experiments 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） i 目 錄 第一章 緒論 ................................................ 1 本文研究背景及意義 .............................................. 1 本文主要內(nèi)容與結(jié)構(gòu)安排 .......................................... 2 第二章 LED 光源與傳統(tǒng)光源 .................................. 3 傳統(tǒng)光源 ........................................................ 3 傳統(tǒng)光源的種類 .............................................. 3 傳統(tǒng)光源的應(yīng)用與發(fā)展 ......................................... 6 LED 光源 ........................................................ 7 LED 的特性及其工作原理 ....................................... 7 LED 的應(yīng)用及其發(fā)展前景 ....................................... 8 LED 光源與傳統(tǒng)光源的比較 ........................................ 9 本章小結(jié) ....................................................... 11 第三章 LED 光源在物理實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用 ......................... 12 LED 光源在光學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用 ..................................... 12 薄透鏡焦距測(cè)定實(shí)驗(yàn) ......................................... 12 LED 在全息照相實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用 .................................. 13 分光計(jì)讀數(shù)照明 ............................................. 14 LED 光源在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用 ..................................... 15 LED 在自感現(xiàn)象演示實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用 .............................. 15 LED 在電磁感應(yīng)現(xiàn)象演示實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用 .......................... 16 LED 在電容充放電演示實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用 ............................ 17 LED 光源在其他物理實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用 ................................. 18 LED 演示光纖通信 ............................................ 18 LED 在運(yùn)動(dòng)學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用 .................................... 19 本章小結(jié) ....................................................... 20 第四章 結(jié)論 ............................................... 21 參考文獻(xiàn) .................................................. 22 致 謝 .................................................... 23 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 第一章 緒論 建設(shè)資源節(jié)約型，環(huán)境友好型社會(huì)是我國在新世紀(jì)的一個(gè)全民參與的重大任務(wù)。 關(guān)鍵詞 : LED 光源 ； 傳統(tǒng)光源 ； 物理實(shí)驗(yàn) ABSTRACT With the characteristics of small, longlife, environmental protection and security, LED is the fourth generation lighting after the incandescent lamp, fluorescent lamp and high intensity discharge lamp. In the paper, the applications and operating principles of LED in physical experiment are researched. Firstly, the history and prospects of LED lights are briefly introduced。 作為常用電子器件， LED被廣泛地應(yīng)用于電子產(chǎn)品、家用電器、儀器儀表中，并且在照明領(lǐng)域正逐漸取代傳統(tǒng)光源。除此之外，這類光源發(fā)光效率普遍不高，使用壽命較短，安全性也不高 [2]。本文一共 四個(gè)章節(jié)， 具體結(jié)構(gòu)安排如下： 第一章，緒論， 對(duì)課題的背景來源、研究的意義和主要 內(nèi)容 作了簡要說明 ，并對(duì)相關(guān)研究 的 現(xiàn)狀做簡要分析。 傳統(tǒng)光源的種類 1. 白熾燈 白熾燈是 照明史上出現(xiàn)得 最早的電 燈 ， 它是通過將燈絲 升高 至 一定 溫度 ，然后 向外輻射 形成 可光的。通電以后， 燈 絲溫度可以達(dá)到兩千攝氏度以上， 只要 玻殼內(nèi)存在 少許 空氣，鎢絲 就 會(huì)迅速被氧化成三氧化鎢并被燒斷。在普通白熾燈中， 高溫下蒸發(fā)的鎢容易在玻 殼 內(nèi)表面 大量積淀 ，會(huì)產(chǎn)生使燈泡玻殼變黑的現(xiàn)象，從而使光的透過率下降 ，降低光效 。在通電后，燈 內(nèi)的氣壓迅速降低， 氣態(tài) 汞在低氣壓的作用下會(huì)釋放紫外線，從而使玻殼 內(nèi)壁上的熒光 物質(zhì)被激 活 ，并發(fā)出可見光。 低壓鈉燈是利用鈉 在低壓環(huán)境下放電 形成 可見光的電光源，其 正常 工 作 時(shí)，燈內(nèi) 氣壓最多只有幾個(gè)帕。 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 圖 低壓鈉燈結(jié)構(gòu) 圖 高壓鈉燈結(jié)構(gòu) 傳統(tǒng)光源的應(yīng)用與發(fā)展 人類社會(huì)自發(fā)現(xiàn)火并利用火照明以來，走過了制造和使用油燈、煤氣燈和蠟燭 的漫長 歲月 ，自 1879 年美國科學(xué)家 愛迪生發(fā)明第一盞電燈以來，人類在照明之路上一直不斷前進(jìn)。 ： LED 大都由一塊被 密封 在 透明 樹脂內(nèi)部的微型晶片 構(gòu)成 ， 尺寸 較小，使用方便。 LED 是一種注入型電致發(fā)光器件，是由Ⅲ－Ⅳ族化合物在 Si 型襯底的外延生長而形成 ，其主要部分是 PN 結(jié)。近幾年隨著 LED 生產(chǎn)技術(shù)的不斷 革新 ， LED 的價(jià)格也有所 下跌 ，目前 LED 在國內(nèi)許多地區(qū)已經(jīng)投入使用， 因?yàn)?LED 光效較高 ，政府也一直提倡用 LED 路燈替代傳統(tǒng)路燈， 民眾 逐漸意識(shí)到 LED 光 源的優(yōu)點(diǎn)。 圖 LED 交通信號(hào)燈 圖 實(shí)驗(yàn)儀器信號(hào)燈 發(fā)光二極管 成為 目前 最 具 潛力的新型光源， 正 日益引起人們的 廣泛 關(guān)注 。在節(jié)能環(huán)保的大潮中，越來越多的國家 和地區(qū)已經(jīng)開始禁止白熾燈的生產(chǎn)與使用 ，白熾燈逐漸從照明市場(chǎng)被淘汰。 圖 LED 與傳統(tǒng)光源的發(fā)光效率對(duì)比 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 綜上所述，可知 LED光源在眾多光源中確實(shí)有著其突出的特點(diǎn)，如發(fā)光效率高，壽命長，節(jié)能環(huán)保等。隨著產(chǎn)業(yè) 的不斷發(fā)展，LED 因其工作電壓低， 可靠性高，壽命長 ，效率高等特性逐漸在物理實(shí)驗(yàn)中得到越來越多的應(yīng)用。特別 是 當(dāng) 測(cè)量透鏡 組 的 焦距時(shí)， 因?yàn)?背景光對(duì)實(shí)驗(yàn) 干擾 較大，實(shí)驗(yàn)的 結(jié)果 并不 令人滿意 [10]。而 LED 在這兩 個(gè) 方面 表現(xiàn)出了自己的獨(dú)特之處 ： 首先是 其 單色性 不錯(cuò)， 其次是 它 具備