电子特性专题实验论文

2024-06-24

电子特性专题实验论文(精选12篇)

篇1:电子特性专题实验论文

电子特性实验总结报告

经过三周的实验,自己进行了一系列的预习实践最终完成了三个电子特性实验。通过对《用密立根油滴仪测量电子电量》 《金属电子逸出功的测定》 《电子在电场磁场中的运动及电子比荷的测定》实验的学习和操作,我对电子特性及其研究方法有了一定的认识。并且得到了一些关于物理实验的经验和总结。

摘要:从 1687 年牛顿发表《自然哲学的数学原理》,使得物理学成为一门精密的科学。作为实 验科学,物理学理论的建立无不依赖实验结果的总结或实验结果的检验。而在这其中,电子物 理又是未来发展的主导方向,实验又是其中必不可少的环节。通过对《用密立根油滴仪测量电 子电量》 《金属电子逸出功的测定》 《电子在电场磁场中的运动及电子比荷的测定》的学习和操 作,我们对电子特性及其研究方法得到了一定的认识。

关键词:电子,物理,实验,应用,方法

电子信息产业直接反映一个国家或地区的现代化程度和水平,是衡量一个国家综合国力和国际竞争力的重要标志,也是当今世界竞争最激烈、发展最迅速的基础性和战略性产业,能够成为世界电子信息产业强国也是我国21世纪发展的重大战略目标。

目前,集成电路产业、信息光电子器件产业和信息显示器件产业已成为信息技术领域的 三大支柱产业,极大地推动了国家经济的发展和社会文明的进步,今后还将以迅猛的速度向 前发展。在国家中长期科学和技术发展规划中,“新一代电子元器件及关键技术”列为我国制造业发展科技问题研究专题的16项优先主题之一,22-45nm 极大规模集成电路专用设备及关键技术列为我国制造业发展科技问题研究专题的6个重大专项之一,这些均与物理电子学学科紧密相关。信息光 电子器件产业和信息显示器件产业的发展,在很大程度上得益于物理电子学所提供的科学与 技术成果以及大批专业技术人才的支持。

从我国的需求来说,电子信息技术在我国经济、社会发展中占有极其重要的战略地位。我国的物质资源相对匮乏,重视电子信息资源的生产、利用和保护将显得尤其重要。所以大 力发展电子信息科学技术,可以为我国社会和经济改革的发展提供良好的环境,为推动传统 产业改造和在新军事变革中增加国防实力,使我国在未来国际竞争中处于较为有利的地位,使我们的国力实现跨越式的发展。在军用特种电子材料与器件、定向能武器、军用特种光电 子器件(红外传感与成像器件、微光夜视器件、军用平板显示器件、紫外探测器件等)等领域,电子和光子材料与器件的研究仍然占据有十分重要的地位,是我国国防现代化装备 的基础。集中优势力量解决国防现代化装备中急需的关键性基础材料与器件,对加强和提升 我国国防现代化水平具有十分重要的现实意义和战略意义。

物理学首先是一门实验科学,没有物理实验,就没有物理学的昨天、今天和明天。实验 是物理学理论的基础和源泉,也是物理学发展的动力,在物理学的发展中,实验起了决定性 的作用。

物理学概念的确立,物理学规律的发现,物理学理论的建立都有赖于实验,并受实验的 检验; 物理学中常常发生一些用不同的理论解释同一个问题的争论,实验往往会给某种理论 以有力的支持,只有实验才能对某种理论的正确性做出终审判决; 物理实验常常成为修正错 误的依据;物理实验往往成为发展理论的新起点;物理实验可以使假说成为科学的定论;实验可以纠正理论权威的某些不正确论断,导致新物理效应的发现; 粒子物理学的研究必须在 实验室里进行。

物理实验不仅促进了物理学自身的发展,而且在其它科学领域也有着重要的应用。在 生物学中,用物理实验的方法;在环境地理学中,用风洞这种模拟物理实验;在物理实验测 量中发展起来的技术方法,为研究地球和海洋内部结构提供了重要手段; 材料科学的研究也 离不开物理实验。

物理实验在应用学科迅速推广应用的例子也是数不胜数的,物理实验方法已经渗透到生 产技术乃至人类生活的一切领域。

物理实验不仅为物理学、一切自然科学和工程技术领域提供着硬件支持,而且向人类智慧提出了最深刻的挑战。

物理实验的卓越构思,不是一般意义上的技能和技巧,她是一种智慧、一种文化,是人 类创造性思维的宝贵财富。没有物理实验就没有物理学,就没有今天的人类文明。物理学在 今后的自身发展及推动自然科学、工程技术乃至人类文明的大步前进中,仍将不断经受着物 理实验激动人心的检验和挑战。

今天,人类社会已经进入了知识经济的崭新时代,培养智能型、创造型的高素质人才是 当今世界面临的共同课题。作为培养高级工程技术人才和研究人才的高等学校,不仅要使学 生具备比较深广的理论知识,而且要使学生具有从事科学实验的较强的能力。物理实验是学 生进行科学实验基本训练的一门独立的必修基础课程,是学生进入大学后系统学习科学实验 知识和技能的开端,也是后续实验课程的基础。它在学生深入观察现象,建立合理的实验模型,定量研究变化规律,分析、判断实验结果的可信度,激发学生的想象力、创造力,培养和提高学生开展科学研究工作的素质和能力方面,具有重要的奠基作用。

物理实验课程所覆盖的知识面和包含的信息量,以及能够使学生完成的基本训练内容,是其它课程的实验环节难以比拟的。物理实验课程将为学生今后的学习、深造和工作奠定坚实的基础。物理实验对精神和物质的融合,物理实验的哲学思维、文化内涵和智慧光芒,将使学生终生受益。

作为一门独立的基础课程,大学物理实验具有独特的教学内容、教学方法、教学目的和课程任务。大学物理实验课程对学生能力和素质的培养不仅包含通常意义上的实验技能和操作技能,也包含实验过程中发现问题和解决问题的能力、综合分析能力、创造性思维能力、总结表达能力,还包含实验者的科学态度、求是精神、坚忍不拔的意志、追求真理的勇气及爱护实验仪器、节省实验材料的良好品德和科学习惯。这是其他课程不能完成,理论思维能力不能替代的。作为对学生系统地进行科学实验能力训练的开端和基础,大学物理实验课程的目的和任务是:

1.学习和掌握物理实验的基本知识

通过对物理实验现象的观察、分析和对物理量的测量,学习和掌握物理实验的基本知识、基本方法、基本技术;懂得如何运用实验方法去研究物理现象和规律,加深对物理学原理的理解;熟悉常用实验仪器的基本原理、结构性能、使用方法;学习物理实验中独特而巧妙的思维方法。

2.培养与提高我们学生的科学实验能力

(1)自学能力——能够自行阅读实验教材和参考资料,正确理解实验内容和实验原理,作好实验前的准备;对实验中出现的基本问题,能够通过查阅资料而得到解决。

(2)动手能力——能够借助实验教材或仪器说明书,正确地使用仪器和进行各种基本 操作;培养一定的动手操作能力,能够解决实验中的一般性技术问题,排除实验中的简单故 障;在一定的仪器设备条件下,通过努力,得出尽可能好的实验结果。

(3)观察能力——能够通过自身的感觉器官和它们的延伸物——实验仪器,捕捉实验 过程所呈现的各种现象,发觉实验现象的各种特征,通过对现象的观察和比较,获得全面的、本质的实验信息。

(4)分析能力——能够运用物理学理论和实验原理对实验现象和实验结果进行初步分 析、判断和解释;对各种因素可能引起的误差进行初步估计,对结果进行初步评价。

(5)表达能力——能够正确记录和处理实验数据,设计表格,绘制图线,描述实验现象,说明实验结果,撰写合格的实验报告。

(6)设计能力——对于简单问题,能够从研究对象或课题要求出发,查阅资料;依据 基本原理,设计实验方法,确定实验参数,选配实验仪器,拟定实验程序,合理地、有效地 安排测量方案和实验步骤。

3.培养与提高学生的科学实验素质

在物理实验课的学习和训练中,要培养学生实事求是、理论联系实际的科学作风,严肃 认真、一丝不苟、不怕困难、艰苦努力的科学态度,不断探索、大胆质疑、勇于创新的科学 精神,以及遵守纪律、团结协作、节约资源、爱护公物的优良品德。

物理实验课程将通过以上密切相关的三个方面,使学生不仅能在实验室里对自然界的基 本规律进行考察,同时又有机会吸取现代科学的最新营养,从而受到从实验能力、人文素质 到科学方法论的最全面的基本训练。

物理实验是在教师和教材的指导下,由学生独立进行的课程。为达到物理实验课程的 目的,完成物理实验课程的任务,必须充分发挥学生的主动精神,调动学生的学习积极性,自觉地、创造性地获得知识和技能。为此,应当高度重视物理实验课程具有的自身特殊性的 三个基本教学环节,即课前预习、实验过程和实验报告。

1.课前预习

课前预习是做好实验的关键。

一次实验课的时间有限,从熟悉仪器到测出数据,任务繁重。若课前不明确实验的目的、要求、原理和方法,不知道要测量哪些物理量、用什么仪器和怎样测量,不明确实验的思路和基本过程,不了解哪些地方是本次实验的重点应当特别注意,到上课时就不可能做好实验。可以肯定地说,实验能否顺利进行,能否获得预期的结果,在很大程度上取决于预习是否充分。因此,每次做实验之前必须预习,必须认真预习。

预习时主要阅读实验教材,必要时还需参考其它资料,以求基本掌握实验的整体概况,明确实验目的,弄懂实验原理,了解实验内容,知道实验步骤。对实验中使用的仪器和装置,要阅读教材中有关仪器部分,了解使用方法和注意事项。当然,如果有条件的话,在实验室 预习,才是最科学、最合理的方式。总之,要通过课前预习和思考,在脑海中形成一个初步 的实验方案,并在此基础上写出预习报告。预习报告的内容包括实验名称、实验目的、实验原理、实验仪器、实验内容和步骤以及数据记录和处理表格。表格的设计要清晰、明确、简 洁、规范。预习思考题有助于学生对实验原理的理解和对实验方法的掌握,在预习报告中也 应对其做出回答。

2.实验过程

实验过程是实验课的中心环节。在动手实验之前,要先认识和清点所用仪器、装置和器具,了解其主要功能、量程、级 别、操作方法和注意事项,不要急于测量。

实验时,要有目的、有计划地进行操作。

首先是布置、安装(或接线)和调试仪器。仪器的布局要合理,以方便操作和读数,特别要考虑到实验者和仪器的安全。合理选择仪器量程,严格遵守使用说明和操作规程,细致、耐心把仪器调整到最佳工作状态。在电磁学实验中,接线完毕后,学生应自己作一次检查,再请指导教师复查,确认正确无误后才能接通电源。

调试完毕后即可开始实验。起初可作探索性试验操作,粗略地观察一下实验过程,若无 异常现象,便可正式进行实验。如有异常现象,应立即切断电源,认真分析,仔细排查,并 向指导教师反映。待找出原因,排除异常后再开始进行实验。

测量时要把原始数据整齐地记录在预习时已经准备好的数据处理表格中,注意数据的有效数字和单位。不要用铅笔记录,也不要先草记在另外的纸上再誊写在数据表格中,这样容 易出错,况且这已经不再是第一手的“原始记录”了。如果记录的数据有错误,可用一条斜线 轻轻划掉,把正确的原始数据写在其旁,但不得涂改数据。要永远记住,原始数据是实验的 最珍贵资料。

经过这一次的物理实验我更进一步的锻炼了我的实践能力,这将为我以后的工作和学习积累的宝贵的经验和财富。

2011 年11月25日

参考资料:

《大学物理实验》 北京交通大学出版社 成正维 牛原 主编

篇2:电子特性专题实验论文

大学物理实验

电子特性专题实验小结及感想 内容摘要:

电子特性专题包括三个实验:用密里根油滴仪测量电子电量,金属电子逸出功的测定以及电子在电场磁场中的运动及电子比荷的测定。实验1主要任务是观察并控制带电油滴在电场中的运动,测量油滴所带电量,测定电子的电荷值,并验证电荷的不连续性:实验2主要任务是测量阴极温度,测量电子发射电流,用理查逊直线法测量电子逸出功:实验3主要任务是观察调节电聚焦和磁聚焦,测量电子比荷,计算偏转灵敏度和偏转因数。本文主要讨论实验中遇到的问题及解决方法,及其感悟体会。关键词:

电子,逸出功,比荷,电聚焦,磁聚焦,偏转灵敏度,偏转因数 专题背景:

电子于1987年由英国著名物理学家约翰汤姆逊发现,1909年开始美国物理学家密立根做了著名的油滴实验,测量了电子电荷、电子的质量,电子的荷质比,而且确定了电子电荷是电量的最小单位。

电子的质量很小,因此它有很大荷质比,其值是氢离子荷质1840倍,比其他元素的特别是重元素的荷质比就更大的多。荷质比大,电子束在电磁场中容易被聚焦、偏转和加速。利用这些性能可以执行各种复杂的任务,制成性能优越的各种电子数器件和设备。

本专题从识别电子的基本属性,即测定电子的电荷入手,然后进一步研究电子的发射,电子在电场和磁场中的运动情况,从而对电子的特性有一个整体的认识。

实验一:用密立根油滴仪测量电子电量:

通过本次实验我们要观察并控制带电油滴在电磁场中的运动,测量油滴所

带电量,测定电子电荷量并验证电荷的不连续性。

实验过程:

(1)仪器调节

(2)油滴观察与运动控制

(3)正式测量

实验注意事项:

(1)每次计时后,及时控制油滴不要丢失,眼睛离开显微镜时一定使油

滴静止,油滴升级运动时必须不停地注视以免油滴跑得太高或太低,以致逃出视野甚至消失。若停止观察时间过长,则应把油滴稳定在电源上部,不可停止观察太久。

(2)油滴选定之后应及时关闭电极进油口,再开始正式测量。

(3)适当延长观察平衡状态的时间。

(4)每一次测量都要记录平衡电压值。

通过实验得到以下结果:

e=1.62×10^(-19)C,相对误差1.25%,并验证了电荷的不连续性。实验二:金属电子逸出功的测定:

这次实验我们需要测量阴极温度,测量热电子发射电流,用理查逊直线法测量电子逸出功。

实验过程:

(1)连接电路,预热十分钟。

(2)理想二极管灯丝电流从0.50-0.80A之间变化,根据灯丝电流与温度

关系对照表选择电流进行测量。

(3)测量不同电压下的阳极电流。

理查逊直线法:对理查逊—杜西曼公式两边同除以T2再取对数即测lg(I/T2)与1/T成线性关系,求出直线的斜率即可求出电子的逸出电位二不必再测

量A和S。

实验结果:

计算出电子逸出功为4.79ev,相对误差5.5%

实验三:电子在电磁场中的运动及电子比荷的测定

实验过程:

(1)观察调节显示亮度

(2)观察调节电聚焦

(3)观察调节磁聚焦

(4)测量电子比荷

(5)测量偏转灵敏度和偏转因数

实验结果:经计算得电子比荷为1.21×10^11C/Kg,x方向偏转灵敏度0.10cm/V,偏转因数9.93V/cm,y方向偏转灵敏度0.08V/cm,偏转因数

6.45V/cm.实验小结及感想:

电子特性专题实验中的每个实验都有着严格的操作步骤,要求学生要细心耐心地做完每个实验。同时各个实验又有所侧重,比如“用密立根油滴仪测量电子电量”实验,就特别重视操作,如果操作不熟练,实验现象就出不来;“金属电子逸出功的测定”实验虽然操作比较简单,但数据处理比较繁琐,要有耐心。“电子在电磁场中的运动及电子比荷的测定”实验,操作难度和数据处理难度介于前面两个实验之间。这样每个实验都比较均衡。老师说这三个实验中有两个已经获得过诺贝尔奖,今天我们重温这些著名的实验,不仅应该了解实验所用的基本方法,更要借鉴与学习科学家的实验思想,精湛的实验设计和严谨的科学作风,从而更好地提高我们的实验素质和能力。

参考文献:

1.《大学物理实验》北京交通大学编

篇3:伏安法特性实验的改进

本文用一种改进后的电压表 (电压和电流两用表) 进行测量, 这种方法不仅使实验电路变得简单, 而且能够保证测量结果的准确性。

一、电压表构造的分析

电压表一般是由表头和其上串联的不同分压电阻所构成, 当电压表选择不同的量程时, 只改变电压表分压电阻的总阻值, 其表头的内阻与电压表的满偏电流仍然保持不变。也就是说无论选择哪种量程, 电压表表头指针的偏转总是能够反映流过电压表的电流大小。因此如果电压表的指针达到满偏状态, 那么流过它的电流的大小一定是Ig;如果电压表的指针达到半偏状态, 那么流过它的电流大小一定是满偏时的一半, 即Ig/2。基于此种想法即可在电压表的面板上刻上表示流过电压表的电流的刻度, 因此做到了在测量电压表两端电压的同时, 也能够测出流过电压表本身的电流。

二、表的设计与实验应用

根据上述分析可知, 对于同一块电压表其不同量程的满偏电流是相同的, 因此任意选其中一个电压表的量程, 将电压表与电流表串联, 并接入电路调节电源, 使得电压表达到满偏状态, 此时从电流表上读出电流大小即电压表此时的满偏电流。电压表的满偏电流已经测量出来, 需要在电压表的读数面板上满偏刻度处标上电流值, 对于其他刻度线处则标上相应的电流值, 具体操作方法可参照测量满偏电流时所使用的方法。

电压表已经改装完毕, 下面就利用改装后的电压表来测量二极管的伏安特性曲线, 由于改装后的电压表能够测量流过电压表自身的电流, 因此选择电流表外接的方法 (如图1所示) 。

电压表V是改装后的电压表, 设流经电阻R的电流为IR, 设电压表中流过电流为IV (可从电压表上直接读取) , 从电流表上的直接读数为IA。则被测电阻的电流值为:

IR=IA-IV. (1)

所以被测电阻R的测量值Rx为:

undefined

式中U为电压表的读数, 由于RV< (R+RV) , 因此测量值Rx小于真实值R, 测量的相对误差:

undefined

式中的负号是因为绝对误差为负值, 只有当R≪RV时才可以选择用外接法进行测量, 这样可以减小接入误差的影响, 从而提高测量的准确度。

在传统的伏安法测量元件的伏安特性时, 由于电流表的分压或电压表的分流, 都会造成误差, 需要对所测量的结果进行修正处理。而修正后的准确程度则取决于各电表内阻测量的准确程度。从测量的简便性和准确性而言, 电压表满偏电流的测量比电表内阻阻值大小的测量容易并且精确得多。因此这种改进的电压表, 在实验中有较好的可操作性和较高准确性, 具有一定的应用价值。一方面, 从实验成本上考虑, 不必增加其他电表, 即在不增加实验成本的前提下, 无需考虑电表内阻使实验过程简单化, 使实验结果更加精确;另一方面, 从实验电路上考虑, 无需根据被测元件的大小来选择接线方式, 即均采用电流表外接方式, 从而降低实验电路的复杂程度。

篇4:电子文件的特性与管理实践

践方法。

电子文件是随着办公自动化的普及,互联网的应用和电子政务、电子商务的兴起而产生的。电子文件产生、传输的方便快捷,比传统纸质文件具有不可替代的作用。电子文件是在数字设备及环境中生成,以数码形式存储于磁带、磁盘、光盘等载体,可在通信网络上传输并依赖计算机等数字设备阅读、处理的文件。电子文件是由电子计算机等数字设备生成和处理,其信息是以二进制数字代码记录和表示的,因此亦可称为“数字文件”。

电子文件的特性与管理

信息的非人工识读性。电子文件使用了数字代码,它的非人工不可识读性,给电子文件的读取披上了一层神秘的面纱。人可以在高倍显微镜下看到光盘上刻写的激光斑点,但不可能读懂那些小点的含义。此外,电子文件经过压缩、加密等处理后,只有通过计算机特定的解压、解密程序才能还原为输入前的状态,人工才能识读它。

系统依赖性主要包括两方面含义,一是电子文件是计算机技术的产物,其信息形态是数字化的。从它的制作、处理,以至归档后的全部管理活动都必须借助计算机系统才能实现;二是许多电子文件在交换使用时会遇到不同程度的障碍。这是由于计算机和应用软件在生成过程中的不兼容属性造成的。为了确保该份文件的可读性和管理性,我们在更换计算机的硬件、应用软件、系统软件的同时,我们一定考虑它的兼容性或保存其原来版本并加以处理。使电子文件切实为我们所用,提高电子文件的利用率。

信息与特定载体之间的可分离性。传统的文件信息一般都被固定在某一载体上,而电子文件中的信息不再对原记录载体“从一而终”,不再具有物理意义上的固定状态和固定位置。电子文件可以同时存在不同的载体上,还可以从一种载体换到另一种载体上,内容却不发生任何变化。对于多媒体形态的电子文件而言,由于不同的载体适合存贮不同的媒体信息,其文字、图形、声音、影像等不同的媒体信息往往分贮于不同的载体上,具有相对独立性。

电子信息的易变性。造成电子文件信息发生变化的主要原因有:一是在以往的传统文件中,载体不仅是信息的承载物,它一旦与特定信息结合为一体,还具有一种对信息的固化作用,信息的原有顺序、本来面貌都被凝固在这特定的载体上,不能改变;二是数字信息容易丢失、被修改和毁坏。电子信息很容易被改变或被不留痕迹地处置,被修改的拷贝很容易在网络上传播,从而出现多个版本,真假难辨。新的计算机系统和程序常常无法读取那些过时的代码,从而要求将原文件迁移到新的技术环境中,迁移过程中信息的损失、变异有时是不可避免的。因此,电子文件的真实性、完整性是电子文件管理的又一难题。

信息存储的高密度性。电子文件的信息存储密度大大高于以往各种人工可识读的信息介质,随着技术的进步,电子文件介质的存储密度还将继续加大。应用信息压缩技术,磁、光介质存储设备存储文字、图像文件的能力可增加数倍甚至更多,真可谓“海量存储”。

电子信息组织的多维性。纸质文件只能给用户提供固定结构的信息单元,文件中信息之间的关系是一维的,用户对获取信息的路径无可选择。计算机超文体技术的出现造就了一种新的文件信息组织方式,即由存放信息的“节点”和描述这些信息节点之间的“链”组成的“超文本文件”。超文本文件可以为用户提供立体网络的信息组织,用户可以自主地、有选择地通过链接方式浏览相关的信息节点,获得自己需要的信息单元及其组合。构成信息节点的信息可以是任意媒体形式,可以是静态或动态信息,可以通过不同的链路获得。在开放超文本技术中,这些信息还可为其他文档共享。对于超文本电子文件的管理需要着眼于信息节点和节点之间的关系链,还需要其中有价值的部分归档管理。

物理结构与逻辑结构的分离。文件的信息结构为物理结构和逻辑结构。物理结构是指文件信息存储于载体上的位置及分布情况,例如文件的正文、指示、附件等各部分信息以及多媒体文件中不同媒体信息各自在载体上的存储位置;文件的逻辑结构是指文件信息的内在关系,例如文件中的文字排列、章节构成、页码顺序、插图位置、多媒体文件中图、文、声、像的结合方式等。由于纸质文件载体和信息的不可分离性,其信息的逻辑结构被固化在特定的载体上,导致其物理结构和逻辑结构的不可分离和一致性,而且这种结构是直观可视的;而电子文件的物理结构和逻辑结构则通常不一致,而且物理结构对于一般用户是不可视的。电子文件在处理和传递过程中,其物理结构经常发生变化,每运行一次就可能变换一次存储方式,而其逻辑结构却可以不变,也需要保持不变,因而,电子文件的真实性实质上是指其逻辑结构的真实可靠,保证电子文件的真实性和可靠性,也就是以不依赖物理结构的方式保持其逻辑结构的完整、真实和准确。

信息的可操作性。电子文件中的数字信息不是静态、固态、消极的信息,而是动态、可变、积极的信息。数字信息的可操作性主要表现在:第一由于信息手易变性,可以方便地改变其存在状态,经过相应的操作,人们可以使电子文件处于操作者希望的状态之下;第二,可以利用已存在的文件信息做其他事情,电子文件中的信息不仅是自身含义的表达方式,还可多方面地加以利用。

了解电子文件的特点,对电子文件的管理、电子文件的鉴定与归档十分重要的作用。了解电子文件的技术特点是科学地管理电子文件的前提。电子文件是信息技术的产物,信息技术的发展必然导致电子文件不断发生变化,形成新的特点。为了加强电子文件的管理,保障电子文件的安全保管和有效利用,有效维护电子文件的真实性、完整性、安全性和可识别性,我们必须做好电子文件的收集与归档、移交与接收、归档文件的保管和利用工作。文件管理人员应当不断认真研究电子文件的内涵、外延和特点,并据此探索科学管理的有效措施。

篇5:电子白板专题

与电视、计算机等现在也用于教学但并不是为教学而专门研制的技术设备不同,交互式电子白板是专门为课堂教学而研制的。1991 年第一块交互式电子白板就已用在大学的课堂。也正因为交互式电子白板是以课堂教学为其主要应用模式,在功能设计上就会有意识地增强对课堂教学关键环节的支持,因此与其它现在在教室中使用的教学技术工具相比,对课堂教学有着更好的适应性。下面给出了教室安装交互式白板的三大理由:

理由一:交互式电子白板的第一个好处是可以让老师先以熟悉的方式教学,而不是强迫他们立即采用全新的教学方式。

目前在学校,黑板仍旧是教师教学的主要工具。虽然有的学校每间教室都有计算机,但是并不能够做到每堂课都使用计算机。这其中一个主要的原因是使用计算机上课与传统课堂教学方式不同,老师会觉得不太自然。比如说,如果教学以使用计算机教学为主,老师就需要坐在计算机面前操作,这就很容易忽视学生的表情,而造成讲课速度过快。如果教学是兼用黑板和计算机,老师就需要在黑板和计算机台之间来回奔波,写完粉笔的手再碰计算机键盘和鼠标,总是不太方便。但是使用交互式电子白板教学就没有这个问题。使用交互式电子白板的基本教学方式与使用黑板教学几乎相同,此时白板既是“黑板”也是计算机屏幕,触笔或手指既是“粉笔”也可以进行计算机输入。甚至在白板的开始试用阶段,老师们就可以先把它当黑板使用,用它写板书,等熟悉了这块电子板之后,再渐渐地使用一些电子化新功能。所以,交互式电子白板是一种可以支持老师的教学行为逐渐发生变化的课堂教学工具,它的起步门槛可以很低,只要几分钟的摸索,就可以在课堂上用起来。当然,要想用得好,还是需要更多的培训,需要老师用心去体会。理由二:交互式电子白板教室与多媒体教室相比,第二个突出优势是可以将 交互式电子白板 视为超大的触摸式计算机屏幕,具有较好的展示效果。

在普通的多媒体教室,老师通常是在计算机屏幕上操作鼠标指点讲解内容,但是投影幕上的鼠标图标通常都很小,当鼠标移动速度很快时,学生的眼睛跟不上鼠标移动,经常会出现不知道老师点到哪里的情况。虽然老师们可以用教鞭或激光教鞭来指点,但是一会儿用计算机,一会儿用教鞭的方式,会影响教学的流畅性 , 老师们会感到很不舒服。

而使用交互式电子白板上课,师生看到的是同一块屏幕,学生的眼睛会跟随老师点触屏幕的大幅肢体动作,思维也能跟上老师的讲述,有同传统黑板教学同样的伴随感。比传统黑板更胜一筹的是,在交互白板上既可以展示丰富的多媒体教学资源,还可以轻松地改变白版上呈现内容的位置,进行归类或建立新的关联。学生看到的是教师将教学资源信手拈来,真正做到了“信息就在手指尖”。理由三:交互式电子白板的第三个优点 , 也是其被视为革命性教学工具的关键是它能够在日积月累中引发教学方法变化,而这种变化可能是革命性的。交互式电子白板打破了信息技术教学工具通常只能由一两个人在机器面前操作的传统做法,支持各种面向全班的交互性教学活动,从而营造出生动活泼的课堂,激发学生积极思考的热情。

使用交互式电子白板教学的老师,会不断地发现交互式电子白板在各类课堂教学活动中支持有效教学的潜力。比如,用图形化方法讲解抽象概念的逻辑,允许学生动手操作探索变量之间的关系,可以促进学生深化理解;通过设置高质量的问题,诱发诊断学生思维的漏洞、存在的困惑,可以提高教学的针对性;将讲课板书保存下来,在后面教学的时候再调出重新呈现,可以帮助学生 温故知新,还可以形成知识的对照(比如对重现的内容加注)、突出关键知识点,促进学生建构知识 ,……。交互式电子白板通常都有一些配套的教学小工具,如幕布、放大镜等,这些小工具就如同教师手中的魔术工具箱,在日积月累的使用过程中,教师的教学方式就会发生根本性变化,会越来越关注师生在课堂上就学科内容所进行交谈的深度。

与传统的 ppt 课堂具有很强的预设性不同,使用交互式电子白板的课堂预设性和生成性并存,并且生成性是其一大特色。用过交互式电子白板的老师会发现交互式电子白板可以提供更为灵活的教学,比如老师可以根据学生表现出来的兴趣改变原定的教学路线,把一些本来准备后讲的内容提前,如果学生提出了老师备课时没有想到的问题,老师可以临时增加讲解。资料不够丰富不够生动吗?那就直接上网检索吧,……。当学生提出的问题能够得到及时解决时,学生学习的积极性得到了鼓励,主动性大增,会更加积极地提出问题。

交互式电子白板之所以成为交互式白板,并不只是因为它允许师生操作白板上显示的内容,也不只是因为它能够提高老师和学生在课堂上的对话频度,更重要地是,它能促进学生之间、师生之间、学生与学习内容之间在智力层面的交锋和互动,比如,老师创造一个问题情境,让学生分别提出观点或解法,并为了捍卫自己的观点收集资料进行论证和辩论,这种能够促进学生自主学习的交互正是我们希望在每一间课堂都发生的事情。

篇6:个人电子相册专题

启动PowerPoint2010,点击菜单栏--插入--相册--新建相册。

弹出相册对话框,点击文件/磁盘按钮,选取本地的几张相片,打开。

通过上下箭头可以调整相片出现的顺序,不喜欢的也可以删除掉。

下方相册版式模块中我们可以设定同时显示的张数,以及相框的样式。

点击创建按钮新的相册生成了,会自动产生一个白色背景的封面。只有简单的几个字。

封面的设计不能大意,这样会影响到相册的第一感觉。右击空白处,选择设置背景格式。

在设置背景格式对话框中,点击颜色按钮,选择一种背景色,全部应用到整个相册中。

背景色填充好了,然后修改标题以及作者名称,设置为你喜欢的字型、颜色。

精美的相册怎么能没有好听的音乐?添加背景音乐更能体现出效果。点击菜单栏--插入--音频。

在弹出的选项框中选取一首歌曲当做背景音乐。

这时可以看到封面多了一个喇叭的图标,将它移动到封面之外,这样幻灯片放映的时候就不会显示图标。

下面是动画效果的设置了,点击菜单栏--切换--切换方案,里面有很多中效果可以选择,尽量给每张选取不同的效果,这样才不会单一。

在旁边的效果选项中可以设定效果的显示方式。

然后再是样式的设计,选中图片,点击格式--快速样式,选择一种。

篇7:电子琴社团教案专题

教学内容:《小星星》的右手旋律

教学目标:1 培养学生聆听能力,引导学生分辨音的长短,区分四分音符与二分音符的时值。

通过分组合作,增强同伴之间的合作精神 3 通过乐曲学习,让学生熟练掌握小字一组的音符。教学重点:区分二分音符,四分音符的时值 教学难点:掌握扩指的弹奏,指法正确 教学过程:

1.复习并区分二分音符,四分音符的时值 二分音符 ×- 全音符×――― 2.复习一组音符的唱名 3.视唱乐曲,找出旋律 1=C 1155 665 4433 221 5544 332 5544 332 1155 665 4433 221 用不同形式进行视唱 分析乐句

4.弹奏《小星星》的右手部分

1,教师示范弹奏第一,二两个乐句,讲解注意点,指法的运用。1155 665 指法:1144 554 2.学生弹奏第三,四两个乐句,教师巡视辅导 3 学生弹奏56两个乐句,集体观摩 4 用不同形式进行弹奏。四.教学反思:

篇8:靶式喷嘴雾化特性实验研究

靶式喷嘴雾化特性实验研究

对靶式喷嘴雾化特性用三维相位多普勒粒子分析仪进行了实验研究.测量结果显示,该靶式喷嘴雾化效果较好,喷雾中心粒度较小,粒度随气液质量比增大呈减小趋势,重力对喷雾场粒子速度分布有一定的影响.

作 者:胡春波 陈步学 蔡体敏 Hu Chunbo Chen Buxue Cai Timin 作者单位:西北工业大学航天工程学院,西安,710072刊 名:推进技术 ISTIC EI PKU英文刊名:JOURNAL OF PROPULSION TECHNOLOGY年,卷(期):“”(6)分类号:V233.42关键词:靶式喷嘴+ 燃油雾化 粒度 速度测量

篇9:小灯泡伏安特性曲线实验报告

学生根据自己所学的知识,并在图书馆或互联网上查找资料,设计出《测量小灯泡伏安特性曲线》的整体方案,内容包括:(写出实验原理和理论计算公式,研究测量方法,写出实验内容和步骤),然后根据自己设计的方案,进行实验操作,记录数据,做好数据处理,得出实验结果,按书写科学论文的要求写出完整的实验报告。

设计要求

⑴ 通过查找资料,并到实验室了解所用仪器的实物以及阅读仪器使用说明书,了解仪器的使用方法,找出所要测量的物理量,并推导出计算公式,在此基础上写出该实验的实验原理。

⑵ 选择实验的测量仪器,设计出测量小灯泡伏安曲线的电路和实验步骤,要具有可操作性。

⑶ 验证公式UKIn;

⑷ 求系数K和n; (建议用最小二乘法处理数据)

实验器材

小灯泡,电流表,电压表,变阻器,直流电源,开关,导线等。

实验提示

小灯泡的通电后,灯丝的电阻受灯丝的影响。低温时灯丝的电阻的变

化与温度升到较高时电阻变化是不一样的。

评分标准(10分)

⑴ 正确写出实验原理和计算公式,2分。

⑵ 正确的.写出测量方法,1分。

⑶ 写出实验内容及步骤,1分。

⑷ 正确的联接仪器、正确操作仪器,2分。

⑸ 正确的测量数据,1。5分。

篇10:电子商务专题课程结业报告

课程结业报告要求

一、下载国民经济行业分类表

二、选择自己与自己学号后两位相同的某国民经济大行业中类代码(如甲同学的学号是12号,则可以选择A0212 蔬菜、园艺作物种植行业)

三、下载电子商务模式课件,阅读各种电子商务模式的分析

四、针对该行业:选定五个典型网站,进行电子商务应用分析。

五、作业最后提交文档统一用WORD格式提交,文件名统一为 学号+姓名。电子文档由两个班长统一验收能打开,并以一个班为一个文件夹,集中上交老师。每个同学且得提供该word文档打印稿一份,也由两个班长收齐后集中上交老师。

六、提交时间:2010年11月30日星期二下午三点五十 1教611教室。

七、作业封面格式请见下页。

八、报告正文至少需要包含以下内容。

1. 行业整体介绍

2. 网站1分析

3. 网站2分析

4. 网站3分析

5. 网站4分析

6. 网站5分析

7. 总结(该行业电子商务应用总体现状,未来发展趋势)

8. 自己在该行业进行电子商务创业的思路。

9. 在各网站分析中都必须谈到其商业模式分析,然后再选择性地分析其以下四个模式之一或更多:经营模式分析、管理模式分析、资本模式分析、技术模式分析

参考:各种模式名称

搜索引擎 网络广告 网络经纪 网络直销 网上商店 网络营销网络支付 网络聚合 用户贡献 分类信息 网络游戏 无线商务

作业必须独立自己完成,要有自己的分析思路和观点。字数不限。引用人家观点需要注明出处。

电子商务专题

课程结业报告

如 A0212 蔬菜、园艺作物种植行业电子商务应用分析

学号:

姓名:

成绩:

篇11:实验探究专题复习教案

一、复习目标:

1.复习实验探究中提出问题或猜想的能力。2.培养设计实验的能力。

3.强化对科学探究结果解释和表达的能力。

二、复习重难点:

1、物质成分的探究

2、物质性质的探究

3、影响反应速率的因素探究

4、与金属活动性顺序相关的探究

三、复习策略:

(一)实验探究的基本环节

提出问题→建立假设→设计实验方案→进行实验→得出结论→交流评价。

(二)实验探究题的主要结构 1.提出猜想假设:根据实验的现象,从反应的质量守恒定律、物质的性质(颜色、气味、状态等)提出假设。

2.设计实验方案:根据提出的假设,利用控制变量法设计有效的对比实验,验证假设的合理性。

3.反思与评价:根据实验的操作、装置等方面进行可行性评价,可以从节能环保、操作方便、安全有效等方面进行分析。

(三)主要探究类型

实验探究一:有关氢氧化钠和氢氧化钙变质的探究

知识范围:a.常见的碱和碳酸盐的性质检验,b.物质变质和混合物成分的分析探究。

NaOH的变质

1.NaOH 要密封保存的原因:(1)吸收空气中的而潮解;

(2)吸收空气中的而变质,化学方程式:变质后生成了)。2.存放不严密的 NaOH 的成分(1)没有变质:滴入____(或___________)溶液,无气泡(或无白色沉淀)产生。(2)部分变质:加入____________溶液,目的是检验并完全除去 Na2CO3,过滤,取滤液少量,滴入__________,变红色。

(3)全部变质:加入________________溶液,目的是检验并完全除去 Na2CO3,过滤,取滤液少量,滴入__________,不变色。

3.除去 NaOH 中的 Na2CO3 杂质 边搅拌边滴入__________溶液,直至____________为止,过滤,得到 NaOH 溶液。

Ca(OH)2的变质:

1.生石灰变质的演变过程

生石灰的化学式为______,它露置于空气中,会吸收空气中_____而变质,化学方程式为:______________________。利用此性质,生石灰可作_________。生成的熟石灰又继续与空气中的_________反应而变质,化学方程式为:____________________________。结论:生石灰变质后的物质可能是____________、________。2.食品干燥剂 CaO 变质后的成分检验 检验方法:

(1)CaO:取少量样品溶于水,如果有_______现象,则样品中含有 CaO。(2)CaCO3 : 另 取 样,直 接 滴 加 __________,如 果 有______________,则样品中含有 CaCO3。(注意:因 CaO 对检验 Ca(OH)2 有干扰,一般不检验 Ca(OH)2。)

3.Ca(OH)2 的变质情况

(1)是否变质:取样,滴入________,有气泡产生,证明已变质;无明显现象,证明没有变质。

(2)部分变质:取样,加水溶解,滴入__________,变红色,证明含有 Ca(OH)2;另取样,滴入__________,产生气泡,证明含有 CaCO3,即部分变质。

(3)全部变质:取样,加水溶解,滴入________,不变红色,证明不含有 Ca(OH)2;另取样,滴入__________,产生气泡,证明含有 CaCO3,即全部变质。注意:不溶于水的滤渣不一定全部是 CaCO3,可能有未溶解的 Ca(OH)2,因 Ca(OH)2 微溶于水。

实验探究二 金属活动性的探究

一、金属活动性强弱比较 1.金属与酸反应

(1)否产生气泡以及放出气泡速率现象分析:

①与酸反应有气泡产生的金属,其活动性强于无气泡产生的金属 ②放出气泡快的金属活动性强于放出气泡慢的金属。

(2)图像分析:先出现折点的金属活动性强于后出现折点的金属。2.金属与盐溶液反应

能把另一种金属从其盐溶液中置换出来的金属,其活动性强于被置换的金属。

二、应用

设计实验证明:Zn、Fe、Cu 三者的活动性强弱。1.金属放酸中

锌有大量气泡迅速产生,铁有少量气泡产生,铜没有气泡产生,结论:Zn>Fe>Cu。

2.金属放盐中

有以下两种方案,均可证明 Zn>Fe>Cu。(1)取“两边金属中间盐”:Zn、FeCl2 溶液、Cu,如图 1。

图1 图2

(2)取“中间金属两边盐”:ZnCl2 溶液、Fe、CuCl2 溶液,如图 2。

实验探究三:有关反物质组成、性质的探究

一、置换反应中反应物是否过量的探究对于置换反应 A +BC―→B +AC(若生成物 AC 是气体时,则下面猜想固体成分时不考虑),反应后成分有四种情况(猜

想):

(1)完全反应:只有__________;此时要分别验证 A 和 BC都不存在。(2)A 过量:有 B、AC 和过量的______;此时只要验证 A 存在即可

(3)BC 过量: 有 B、AC 和过量的______ ;此时只要验证BC 存在即可。(4)A 和 BC 都没有反应完:四者均有;此时分别证明______和________都存在。

二、复分解反应中反应物是否过量的探究

中和反应一般没有明显现象,可用①指示剂;②测定溶液pH 的变化;③测量溶液温度的变化(注:所有的中和反应都是放热反应)等方法来判断。

酸碱溶液混合后可能有三种情况(猜想):(1)完全中和:反应后再用____________判定(或同时证明无碱剩余又无酸过量)。(2)碱过量:取反应后的溶液少许,滴入_________________或______________________等试剂,溶液变红色或有蓝色沉淀生成。

(3)酸过量:取反应后的溶液少许,加入____或________等试剂,有气泡产生。

2.其他复分解反应

A+B―→C+D(其中 D 是沉淀或气体或水),反应后溶液中溶质有三种情况(猜想)(注意反应物不能同时共存,所以没有第四种情况):

(1)恰好完全反应,溶质只有____。恰好完全反应的检验方法(技巧——相互证明法):取样,加入____,无明显现象,证明无B 剩余;另取样,加入____,也无明显现象,证明也无 A 剩余;即溶质只有 C。

篇12:硅光电池特性测试实验报告

系别:电子信息工程系 班级:光电 08305 班 组长:祝李 组员:贺义贵、何江武、占志武 实验时间:2010 年 4 月 2 日 指导老师:王凌波

2010.4.6

目录

一、实验目的二、实验内容

三、实验仪器

四、实验原理

五、注意事项

六、实验步骤

七、实验数据及分析

八、总结

一、实验目的

1、学习掌握硅光电池的工作原理

2、学习掌握硅光电池的基本特性

3、掌握硅光电池基本特性测试方法

4、了解硅光电池的基本应用

二、实验内容

1、硅光电池短路电路测试实验

2、硅光电池开路电压测试实验

3、硅光电池光电特性测试实验

4、硅光电池伏安特性测试实验

5、硅光电池负载特性测试实验

6、硅光电池时间响应测试实验

7、硅光电池光谱特性测试实验

设计实验 1:硅光电池光控开关电路设计实验

设计实验 2:简易光照度计设计实验

三、实验仪器

1、硅光电池综合实验仪

2、光通路组件

3、光照度计

4、2#迭插头对(红色,50cm)根

5、2#迭插头对(黑色,50cm)根

6、三相电源线

7、实验指导书

8、20M 示波器

四、实验原理

1、硅光电池的基本结构

目前半导体光电探测器在数码摄像﹑光通信﹑太阳电池等领域得到广泛应用,硅光电池是半导体光电探测器的一个基本单元,深刻理解硅光电池的工作原理和具体使用特性可以进一步领会半导体 PN 结原理﹑光电效应理论和光伏电池产生机理。

图 2-1 是半导体 PN 结在零偏﹑反偏﹑正偏下的耗尽区,当 P 型和N 型半导体材料结合时,由于 P 型材料空穴多电子少,而 N 型材料电子多空穴少,结果 P 型材料中的空穴向 N 型材料这边扩散,N 型材料中的电子向 P 型材料这边扩散,扩散的结果使得结合区两侧的 P 型区出现负电荷,N 型区带正电荷,形成一个势垒,由此而产生的内电场将阻止扩散运动的继续进行,当两者达到平衡时,在 PN 结两侧形成一个耗尽区,耗尽区的特点是无自由载流子,呈现高阻抗。当 PN 结 零偏 反偏 正偏 图 2-1.半导体 PN 结在零偏﹑反偏﹑正偏下的耗尽区

反偏时,外加电场与内电场方向一致,耗尽区在外电场作用下变宽,使势垒加强;当 PN 结正偏时,外加电场与内电场方向相反,耗尽区在外电场作用下变窄,势垒削弱,使载流子扩散运动继续形成电流,此即为 PN 结的单向导电性,电流方向是从 P 指向 N。

硅光电池是一个大面积的光电二极管,它被设计用于把入射到它表面的光能转化为电能,因此,可用作光电探测器和光电池,被广泛用于太空和野外便携式仪器等的能源。

光电池的基本结构如图 2-2,当半导体 PN 结处于零偏或反偏时,在它们的结合面耗尽区存在一内电场,当有光照时,入射光子将把处于介带中的束缚电子激发到导带,激发出的电子空穴对在内电场作用下分别飘移到 N 型区和 P 型区,当在 PN 结两端加负载时就有一光生电流流过负载。流过 PN 结两端的电流可由式 1 确定

式(1)中 Is 为饱和电流,V 为 PN 结两端电压,T 为绝对温度,Ip 为产生的光电流。从式中可以看到,当光电池处于零偏时,V=0,)

(1)1(pkTeVsI e I I   (2)

i pRP I 图 2-2.光电池结构示意图

流过 PN 结的电流 I=Ip;当光电池处于反偏时(在本实验中取 V=-5V),流过 PN 结的电流 I=Ip-Is,因此,当光电池用作光电转换器时,光电池必须处于零偏或反偏状态。光电池处于零偏或反偏状态时,产生的光电流 Ip 与输入光功率 Pi 有以下关系:

(1)短路电流

APN结电极AII(a)(b)硼扩散层SiO2膜P型电极N型硅片

图 2-3 硅光电池短路电流测试

如图 2-3 所示,不同的光照的作用下,毫安表如显示不同的电流值。即为硅光电池的短路电流特性。

(2)开路电压

VPN结电极VII(a)(b)硼扩散层SiO2膜P型电极N型硅片 图 2-4

硅光电池开路电压测试

如图 2-4 所示,不同的光照的作用下,电压表如显示不同的电压值。即为硅光电池的开路电压特性。

(3)光照特性

光电池在不同光照度下,其光电流和光生电动势是不同的,它们

之间的关系就是光照特性,如图 2-5。

图 2-5 硅光电池的光照电流电压特性

(4)伏安特性

如图 2-6,在硅光电池输入光强度不变时,测量当负载一定的范围内变化时,光电池的输出电压及电流随负载电阻变化关系曲线称为硅光电池的伏安特性。

VA 图 2-6 硅光电池的伏安特性测试

(5)负载特性(输出特性)

光电池作为电池使用如图 2-7 所示。在内电场作用下,入射光子由于内光电效应把处于介带中的束缚电子激发到导带,而产生光伏电压,在光电池两端加一个负载就会有电流流过,当负载很小时,电流较小而电压较大;当负载很大时,电流较大而电压较小。实验时可改0.3

0.2

0.1

0

/

m

A

0.6

0.4

0.2

0000000

短路电流

开路电压

/

V

光照度

/Lx

变负载电阻 RL 的值来测定硅光电池的负载特性。

图 2-7

硅光电池负载特性的测定

在线性测量中,光电池通常以电流形式使用,故短路电流与光照度(光能量)呈线性关系,是光电池的重要光照特性。实际使用时都接有负载电阻 RL,输出电流 IL 随照度(光通量)的增加而非线性缓慢地增加,并且随负载 RL 的增大线性范围也越来越小。因此,在要求输出的电流与光照度呈线性关系时,负载电阻在条件许可的情况下越小越好,并限制在光照范围内使用。光电池光照与负载特性曲线如图 2-8 所示。

照度E/lx电流2.4K51010K 图 2-8 硅光电池光照与负载特性曲线

(5)光谱特性

一般光电池的光谱响应特性表示在入射光能量保持一定的条件下,光电池所产生短路电流与入射光波长之间的关系。一般用相对响

应表示,实验中硅光电池的响应范围为 400~1100nm,峰值波长为800~900nm,由于实验仪器所提供的波长范围为 400~650nm,因此,实验所测出的光谱响应曲线呈上升趋势,如图 2-9 所示硅光电池频率特性曲线。

4001200(nm)800相对响应度1 图 2-9 硅光电池的光谱曲线

(6)时间响应与频率响应

实验证明,光电器件的信号的产生和消失不能随着光强改变而立刻变化,会有一定的惰性,这种惰性通常用时间常数表示。即当入射辐射到光电探测器后或入射辐射遮断后,光电探测器的输出升到稳定值或下降到照射前的值所需时间称为响应时间。为衡量其长短,常用时间常数τ的大小来表示。当用一个辐射脉冲光电探测器,如果这个脉冲的上升和下降时间很短,如方波,则光电探测器的输出由于器件的惰性而有延迟,把从 10%上升到 90%峰值处所需的时间称为探测器的上升时间,而把从 90%下降到 10%所需的时间称为下降时间。如图所示

0.10.91t 上t 下t(a)(b)图 2-10 上升时间和下降时间

(a)入射光脉冲方波(b)响应时间

五、注意事项

1、当电压表和电流表显示为“1_”是说明超过量程,应更换为合适量程;

2、连线之前保证电源关闭。

3、实验过程中,请勿同时拨开两种或两种以上的光源开关,这样会造成实验所测试的数据不准确。

六、实验步骤

1、硅光电池短路电流特性测试

实验装置原理框图如图 2-11 所示。

图 2-11 硅光电池短路电流特性测试

(1)组装好光通路组件,将照度计显示表头与光通路组件照度计探头输出正负极对应相连(红为正极,黑为负极),将光源调制单元 J4与光通路组件光源接口使用彩排数据线相连。

(2)“光照度调节”调到最小,连接好光照度计,直流电源调至最小,打开照度计,此时照度计的读数应为 0。

(3)“光源驱动单元”的三掷开关 BM2 拨到“静态”,将拨位开关 S1拨上,S2,S3,S4,S5,S6,S7 均拨下。

(4)按图 2-11 所示的电路连接电路图

(5)打开电源顺时针调节照度调节旋钮,使照度值依次为下表中的光照度值,分别读出电流表读数,填入下表,关闭电源。

光照度(Lx)

0

200

300

400

500

600

光 生 电 流(uA)

(6)上表中所测得的电流值即为硅光电池相应光照度下的短路电流。

(7)实验完毕,关闭电源,拆除所有连线。

2、硅光电池开路电压特性测试

实验装置原理框图如图 2-12 所示。

图 2-12 硅光电池开路电压特性测试

(1)组装好光通路组件,将照度计显示表头与光通路组件照度计探头输出正负极对应相连(红为正极,黑为负极),将光源调制单元 J4与光通路组件光源接口使用彩排数据线相连。

(2)“光照度调节”调到最小,连接好光照度计,直流电源调至最小,打开照度计,此时照度计的读数应为 0。

(3)“光源驱动单元”的三掷开关 BM2 拨到“静态”,将拨位开关 S1拨上,S2,S3,S4,S5,S6,S7 均拨下。

(4)按图 2-12 所示的电路连接电路图

(5)打开电源顺时针调节照度调节旋钮,使照度值依次为下表中的光照度值,分别读出电压表读数,填入下表,关闭电源。

(4)将“光照度调节”旋钮逆时针调节到最小值位置后关闭电源。

光 照 度(Lx)

0

200

300

400

500

600

光 生 电压(mA)

(5)上表中所测得的电压值即为硅光电池相应光照度下的开路电压。

(6)实验完毕,关闭电源,拆除所有连线。

3、硅光电池光照特性

根据实验 1 和 2 所调试的实验数据,作出如图 2-5 所示的硅光电池的光照电流电压特性曲线。

4、硅光电池伏安特性

实验装置原理框图如图 2-13 所示。

图 2-13 硅光电池伏安特性测试

(1)组装好光通路组件,将照度计显示表头与光通路组件照度计探头输出正负极对应相连(红为正极,黑为负极),将光源调制单元 J4与光通路组件光源接口使用彩排数据线相连。

(2)“光照度调节”调到最小,连接好光照度计,直流电源调至最小,打开照度计,此时照度计的读数应为 0。

(3)“光源驱动单元”的三掷开关 BM2 拨到“静态”,将拨位开关 S1拨上,S2,S3,S4,S5,S6,S7 均拨下。

(4)电压表档位调节至 2V 档,电流表档位调至 200uA 档,将“光照度调节”旋钮逆时针调节至最小值位置。

(5)按图 2-13 所示的电路连接电路图,R 取值为 200 欧,打开电源顺时针调节照度调节旋钮,增大光照度值至 500lx。记录下此时的电压表和电流表的读数填入下表;

(6)关闭电源,将 R 分别换为下表中的电阻值,重复上述步骤,分别记录电流表和电压表的读数,填入下表。

(7)改变光照度为 100Lx、300Lx,重复上述步骤,将实验结果填入下表。

lx:

电阻

200

2K

5.1K

7.5K

10K

15K

20K

25K

51K

200K

电流

电压

电阻

200

2K

5.1K

7.5K

10K

15K

20K

25K

51K

200K

电流

电压

(8)根据上述实验数据,在同一坐标轴中作出三种不同条件下的伏安特性曲线,并进行分析。

(9)实验完毕,关闭电源,拆除所有连线。

5.硅光电池负载特性测试实验

(1)组装好光通路组件,将照度计显示表头与光通路组件照度计探头输出正负极对应相连(红为正极,黑为负极),将光源调制单元 J4与光通路组件光源接口使用彩排数据线相连。

(2)“光照度调节”调到最小,连接好光照度计,直流电源调至最小,打开照度计,此时照度计的读数应为 0。

(3)“光源驱动单元”的三掷开关 BM2 拨到“静态”,将拨位开关 S1拨上,S2,S3,S4,S5,S6,S7 均拨下。

(4)电压表档位调节至 2V 档,电流表档位调至 200uA 档,将“光照度调节”旋钮逆时针调节至最小值位置。

(5)按图 2-13 所示的电路连接电路图,R 取值为 2K 欧。

(6)打开电源,顺时针调节“光照度调节”旋钮,逐渐增大光照度至 0Lx,100Lx,200Lx,300Lx,400Lx,500Lx,600lx 分别记录电流表和电压表读数,填入下表

光 照 度(lx)

0

200

300

400

500

600

电 流

(μA)

电压(mV)

(7)关闭电源,将 R 分别换为 510,1K,5.1K,10K 重复上述步骤,分别记录电流表和电压表的读数,填入下表。

R=510 欧

光 照 度(lx)

0

200

300

400

500

600

电 流(μA)

电压(mV)

R=1K

光 照 度(lx)

0

200

300

400

500

600

电 流(μA)

电压(mV)

R=5.1K

光 照 度(lx)

0

200

300

400

500

600

电 流(μA)

电压(mV)

R=10K

光 照 度(lx)

0

200

300

400

500

600

电 流(μA)

电压(mV)

(7)根据上述实验所测试的数据,在同一坐标轴上描绘出硅光电池的负载特性曲线,并进行分析。

6、硅光电池光谱特性测试

当不同波长的入射光照到光电二极管上,光电二极管就有不同的灵敏度。本实验仪采用高亮度 LED(白、红、橙、黄、绿、蓝、紫)作为光源,产生 400~630nm 离散光谱。

光谱响应度是光电探测器对单色入射辐射的响应能力。定义为在波长 的单位入射功率的照射下,光电探测器输出的信号电压或电流信号。即为)()()(PVv 或)()()(PIi  式中,)( P为波长为  时的入射光功率;)( V为光电探测器在入射光功率)( P作用下的输出信号电压;)( I则为输出用电流表示的输出信号电流。

本实验所采用的方法是基准探测器法,在相同光功率的辐射下,则有)()( ffUUK  

式中,fU为基准探测器显示的电压值,K 为基准电压的放大倍数,)(f为基准探测器的响应度。取在测试过程中,fU取相同值,则实验所测测试的响应度大小由)()( fU  的大小确定.下图为基准探测器的光谱响应曲线。

00.20.40.60.811.20 200 400 600 800 1000 1200 1400 图 2-14

基准探测器的光谱响应曲线

(1)组装好光通路组件,将照度计显示表头与光通路组件照度计探头输出正负极对应相连(红为正极,黑为负极),将光源调制单元 J4与光通路组件光源接口使用彩排数据线相连。

(2)“光源驱动单元”的三掷开关 BM2 拨到“静态特性”,将拨位开关 S1,S2,S4,S3,S5,S6,S7 均拨下。

(3)将直流电源 2 正负极直接与电压表相连,打开电源,调节电源电位器至电压表为 10V,关闭电源。

(4)按如图 2-12 连接电路图.(5)打开电源,缓慢调节光照度调节电位器到最大,依次将 S2,S3,S4,S5,S6,S7 拨上后拨下,记下照度计读数最小时照度计的读数 E作为参考。

(注意:请不要同时将两个拨位开关拨上)

(6)S2 拨上,缓慢调节电位器直到照度计显示为 E,将电压表测试所得的数据填入下表,再将 S2 拨下;

(7)重复操作步骤(6),分别测试出橙,黄,绿,蓝,紫在光照度E 下电压表的读数,填入下表。

(8)根据所测试得到的数据,做出硅光电池的光谱特性曲线。

7、硅光电池时间响应特性测试

(1)组装好光通路组件,将照度计显示表头与光通路组件照度计探头输出正负极对应相连(红为正极,黑为负极),将光源调制单元 J4与光通路组件光源接口使用彩排数据线相连。

(2)“光源驱动单元”的三掷开关 BM2 拨到“脉冲”,将拨位开关 S1拨上,S2,S3,S4,S5,S6,S7 均拨下。

(3)按图 2-13 所示的电路连接电路图,负载 RL 选择 RL=2K 欧。

波长(nm)

红(630)

橙(605)

黄(585)

绿(520)

蓝(460)

紫(400)

基准响应度

0.65

0.61

0.56

0.42

0.25

0.06

电压(mV)

响应度

(4)示波器的测试点应为光电三极管的电阻两端,为了测试方便,可把示波器的测试点使用迭插头对引至信号测试区的 TP1 和 TP2;

图 2-13

(5)打开电源,白光对应的发光二极管亮,其余的发光二极管不亮。用示波器的第一通道与接 TP 和 GND(即为输入的脉冲光信号),用示波器的第二通道接 TP2。

(6)观察示波器两个通道信号,缓慢调节直流电源电位器直到示波器上观察到信号清晰为止,并作出实验记录(描绘出两个通道波形)。

(7)缓慢调节脉冲宽度调节,增大输入脉冲的脉冲信号的宽度,观察示波器两个通道信号的变化,并作出实验记录(描绘出两个通道的波形)并进行分析。

(8)实验完毕,关闭电源,拆除导线。

七、实验数据及分析

1、硅光电池短路电流特性测试数据

光照度(Lx)

0

200

300

400

500

600

光 生 电 流(uA)

0.1 1

16.9 9

33.5 5

50.1 1

66.8 8

83.4 4

100.1

2、硅光电池开路电压特性测试数据

3、硅光电池光照电流电压特性曲线

硅光电池的光照电流电压特性***0 100 200 300 400 500 600光照度/LX光生电流/uA050100***0350400450光生电压/mV

光 照 度(Lx)

0

200

300

400

500

600

光 生 电压(mA)

0

263 3

289 9

302 2

312 2

319 9

344 4

368 8

382 2

391 1

398 8

404 4

开路电压 短路电流

4、硅光电池伏安特性测试数据

lx:

300lx:

500 lx:

电阻

200

2K

5K

7.5K

10K

20K

50K

200K

电流(uA)

17.1

17.0

17.0

17.0

17.0

14.1

6.5

1.7

电压(mV)

20.6

51.6

104.3

148.4

187.1

270

310

320

电阻

200

2K

5K

7.5K

10K

20K

50K

200K

电流(uA)

50.9

50.8

47.9

38.6

31.9

17.4

7.3

1.9

电压(mV)

61.4

153.7

260

310

320

3 36

340

350

电阻

200

2K

5K

7.5K

10K

20K

50K

200K

电流(uA)

84.8

83.9

57.9

42.6

34.4

18.4

7.6

1.9

硅光电池伏安特牲050100***03504004505000 20 40 60 80 100电流(uA)电压(mV)100LX300LX500LX

5、硅光电池负载特性测试数据

R=510 欧

光 照 度(lx)

0

200

300

400

500

600

电 流(μA)

0.1

16.7

33.2

66.6

83.2

99.8

电压(mV)

0 0

25.5

50.8

127

152

R=1K

光 照 度 0

200

300

400

500

600

电压(mV)

102.2

220

320

340

360

420 0

430 0

430 0

(lx)

电 流(μA)

0.1

16.7

33.2

49.9

66.5

82.9

99.2

电压(mV)

0 0

33.3

66.3

132

165

197

R=5.1K

光 照 度(lx)

0

200

300

400

500

600

电 流(μA)

0.1

16.6

32.7

45.9

56.8

59.2

电压(mV)

1.0

101.1 1

198..3 3

278

321

344

359

R=10K

光 照 度(lx)

0

200

300

400

500

600

电 流(μA)

0.1

16.3

27.0

30.7

32.5

33.6

34.4

电压(mV)

2.1

181.9 9

301

341

361

373

382

硅光电池负载特性曲线050100***03504004500 20 40 60 80 100 120电流(uA)电压(mV)510Ω1K10K5.1K

6、硅光电池光谱特性测试数据

八、总结语

波长(nm)

红(630)

橙(605)

黄(585)

绿(520)

蓝(460)

紫(400)

基准响应度

0.65

0.61

0.56

0.42

0.25

0.06

电压(mV)3 13

296

291

291

298

303

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