constante de planck

Informe de Proyecto

Tema: Determinación de la constate de Planck con diodos LEDs
1. OBJETIVOS
1.1 Objetivo General:
Determinar la constante de Planck mediante diodos emisores de luz (LEDs)
1.2 Objetivos Específicos:
Realizar el armado de un circuito para la toma de las medidas de los voltajes de corte o saturación de cada diodo LED, con el voltímetro.
Analizar los puntos de voltaje dedisparo de cada LED para realizar el respectivo cálculo de la constante de Planck.

2. FUNDAMENTO TEÓRICO
2.1 Marco Teórico:
La constante de Planck es uno de los números más importantes del universo al alcance del conocimiento humano.
Su trascendencia real a nivel físico y filosófico aún no se conoce completamente. la constante de Planck simbolizada con la letra h es una constante física querepresenta al cuanto elemental de acción. Es la relación entre la cantidad de energía y de frecuencia asociadas a un cuanto o a una partícula. Desempeña un papel central en la teoría de la mecánica cuántica y recibe el nombre de su descubridor (Max Planck) uno de los padres de dicha teoría.
Desacuerdo con el procedimiento experimental que se sigue para determinar la constante de Planck, seempelara la ecuación

Donde v es la frecuencia de la luz emitida por el correspondiente diodo y donde E es la energía del fotón emitido que a su vez es igual al salto entre dos niveles energéticos del diodo
Existen dos mecanismos básicos de generar luz visible: incandescencia y luminiscencia.
La incandescencia es una amplia banda de radiación emitida por la materia como consecuencia delmovimiento térmico de los átomos que la constituyen. Por otro lado la luminiscencia es una banda angosta de radiación emitida por la materia como resultado de un cambio en los estados de energía (generalmente de los electrones) cuando la muestra es excitada por una fuente externa de energía que no varía significativamente la temperatura de la muestra. Este último caso como en los semiconductores es eldel diodo emisor de luz (led).
El objetivo de esta experiencia es determinar la constante de Planck utilizando leds. Recordemos que la energía y la longitud de onda se relacionan vía la ecuación

E = hv

Un cristal semiconductor es un sólido dispuesto en un arreglo tridimensional denominado red. El enlace entre átomos está relacionado con los electrones que ocupan las órbitas de energíaexteriores. La interacción entre estos electrones y las zonas atómicas positivas mantienen al cristal unido.
Los semiconductores sin impurezas poseen una angosta zona prohibida, por lo que, a temperatura ambiente un gran número de los electrones de enlace son promovidos desde la normalmente banda completa superior (banda de valencia) a la banda normalmente vacía (banda de conducción). Así loselectrones de la banda de conducción pueden transportar corriente a través del sólido. Los huecos o estados vacíos en la banda de valencia también conducen, moviéndose como cargas positivas en sentido contrario a los electrones. Si la banda de separación es mayor es necesario agregar impurezas para convertir el material en semiconductor.
Una impureza dadora es una que posee más electrones de valencia queel átomo que sustituye, puede donar este exceso de electrones a la banda de conducción.
Una impureza aceptora es una que posee menos electrones que el átomo que sustituye, puede aceptar los electrones perdidos de forma tal de cumplir los requisitos de la banda.

LEDS







Los leds son dispositivos convierten energía eléctrica en luminosa; por lo tanto, al ser sometidos a potencialessuperiores a uno dado, emiten luz (visible o no). Para explicar este fenómeno hay que recurrir a teorías de semiconductores en las cuales se plantean modelos acerca de la conducción y las bandas prohibidas.


Transistor






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