Trabajo1

UNIDAD I. TRANSDUCTORES OPTOELECTRÓNICOS. OBJETIVO DE LA UNIDAD: Conocer el funcionamiento y aplicación de los dispositivos opto-electrónicos. ¿Qué es un transductor? Es un dispositivo que recibe una energía o señal de entrada que la modifica o acopla para mostrar una energía o señal de salida. Energía o señal de entrada Energía o señal de salida

Transductor

Luz

FotoresistenciaVariación de resistencia Energía eléctrica

Haz luminoso

Celda solar

Energía eléctrica

LED

Haz luminoso

Espectro de frecuencias. El espectro de frecuencias es la definición y ubicación de las señales o diferentes ondas electromagnéticas y comportamientos de la luz, respecto a la frecuencia o longitud de onda o energía asociada, para su entendimiento y aplicación tecnológica. Sea comoejemplo el rango de la luz visible, el rango de las microondas, etc. a cada zona o rango de espectro electromagnético, se le asocia la longitud de onda, la frecuencia y la energía.

1pm ) 300 EHz

1 nm 300 PHz

1 m 300 THz

1 mm 300 GHz

1m 300 MHz

1 km 300 KHz

Longitud de onda Frecuencia

1.2 MeV 1,2 KeV

1.2 eV

1.2 meV

1.2 eV

1.2 neV

Energía del fotón

400 a 700nm ---- Rango de luz visible 15 a 400 nm ---- Rango de luz ultravioleta 760 nm a 15000 nm ---- Rango de luz infrarroja
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Las relaciones entre longitud de onda, frecuencia y energía son: f -W - W donde: f = frecuencia en hertz. = longitud de onda en metros. W = energía del fotón electrón volts. La energía inherente a un haz de luz se transmite en pequeños paquetes o partículas, denominadosfotones, que tienen un nivel de energía que se relaciona directamente con la frecuencia de la onda luminosa, de tal forma que se establece que:

W = hf donde:

(Joules o Electrón-volts)

w = energía del haz luminoso. h = constante de Planck (6.624x10-34). f= frecuencia de la onda luminosa. A su vez, la frecuencia está relacionada con la longitud de onda por:

=c/f

La longitud de onda suelemedirse en Amstrongs o en micrómetros. Ejemplo). Calcular la frecuencia que corresponde a 400 nm, 700 nm y a 1400 nm. Ejemplo). Calcular la energía asociada a 400 nm, 700 nm y a 1400 nm. Tarea. Determinar la energía asociada, la frecuencia y la longitud de onda del: a). Rango de luz ultravioleta. b). Rango de la Luz visible y de los colores básicos del espectro. c). Rango de la Luz infrarroja y delos intervalos en que se divide.

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Magnitudes y unidades utilizadas en Optoelectrónica.
Magnitud Ángulo sólido(£) Intensidad luminosa( I ) Flujo luminoso (Ø) Iluminación Potencia equivalente al ruido Unidad Estereoradián Candela Lumen Lux NEP Símbolo sr cd lm lx W Definiciones y observaciones
Es el ángulo tridimensional de la luz al transmitirse

I=Ø/£ Ø = ( I )( £ ) 1 lx = 1 lm / m²Potencia luminosa que aplicada a un receptor proporciona una relación señal/ruido igual a 1. NEP = noise equivalent power Los fotones incidentes producen electrones de acuerdo al material T = flujo transmitido / flujo incidente

Rendimiento cuántico( ) Corriente / Energía Factor de Sin unidades transmisión Luminancia Stilb Sensibilidad (S) mA/mV/área

mA/W t sb

1 sb = 1 cd / m²
Es larelación corriente/voltaje generada por el área de incidencia

Ejemplo). Cuando el ángulo de una fuente luminosa es de 12.5 sr, determinar el flujo luminoso emitido, si la intensidad es de 250 cd. Ejemplo). ¿Qué flujo luminoso incidente corresponde a una iluminación de 527 luxes, en un área de 15 mm por 12.5 mm? REFLEXIÓN. Es el efecto de que una parte del haz luminoso, al incidir sobre un cuerpo, nologra penetrar en este es rebotado con cierto ángulo. Si el cuerpo es opaco, la parte del haz que no se refleja, penetra en éste modificando algunas características del haz luminoso.

primer medio de transmisión

segundo medio de transmisión

reflexión

refracción

Si el cuerpo es transparente, la parte de luz que no se refleja, al penetrar en el objeto se desvía en cierto ángulo de...