電子學 · 半導體器件 / 原理與探索
LED 顏色與普朗克常數實驗解說
找出並記錄每個 LED 顏色的啟動電壓。根據臨界電壓與頻率的斜率,估算出普朗克常數。
它是怎麼工作的?
高頻率的LED具有更高的臨界電壓。透過使用多種顏色,利用斜率來估算h。
關鍵關係
f = c/λ · eVth ≈ hf · h_估計 = e × 斜率(Vth 對 f)
嘗試這個實驗
- 選擇一種顏色,並以 0.01 V 的增量調整電壓,以找到啟動邊界。
- 對於紅色、綠色和藍色,可以使用臨界按鈕或手動調整電壓,然後執行並記錄。
- 記錄校準偏移量以及兩個其他顏色,然後比較這些估計值。
解讀結果的依據
如果 V-f 斜率是 4.14×10⁻¹⁵ V·s,那麼乘以 e 得到 h 的估計值是多少?
約 6.63×10⁻³⁴ J·s
模型的範圍與限制
這是一個教學近似:eV ≈ hf。 實際的LED帶隙、接觸電壓以及啟動標準,可能導致更大的誤差。 噪聲是一種可重複的固定顏色校正。 臨界按鈕有助於找到理想的模型邊界。 請使用這個模擬,不要用實際的電源或電源插座來複制它。