實驗桌上有外形十分相似的發(fā)光二極管和電容器各一只,它們的性能均正常.
(1)現(xiàn)在用多用電表的歐姆擋,分別測量它們的正反向電阻.測量結(jié)果如下:測甲元件時,R
正=0.5kΩ,R
反=100kΩ;測乙元件時,開始時指針偏轉(zhuǎn)到0.5kΩ,接著讀數(shù)逐漸增加,最后停在“∞”上.則甲、乙二個元件分別是
、
.
(2)若想測量上述發(fā)光二極管的發(fā)光效率,某同學設計了如圖甲所示的實驗:將一個標有“0.5V 1W”的發(fā)光二極管接入電路,使之正常發(fā)光,在發(fā)光二極管的同一水平面、正對光線方向放一個光強探頭,以測定與光源間距為d時相應的光強值I(單位面積上光的照射功率).實驗測得數(shù)據(jù)如下表,并用一數(shù)字圖象處理器將表內(nèi)數(shù)據(jù)分別在I-d、I-d
-1、I-d
-2坐標平面內(nèi)標得如下數(shù)據(jù)點,如圖乙所示.
d/×10-2m |
2.50 |
3.50 |
4.50 |
5.50 |
6.50 |
7.50 |
8.50 |
9.50 |
I/W?m-2 |
32.00 |
16.33 |
9.97 |
6.61 |
4.73 |
3.56 |
2.77 |
2.22 |
①根據(jù)圖中三個數(shù)據(jù)點圖,可以將I與d之間的數(shù)學關系式寫為
,其中的常量為
.
②若把發(fā)光二極管看成點光源,在與點光源等距離的各點,可以認為光源向各個方向發(fā)出的光強大小幾乎相等.此時,我們可以建立一個點光源散射光的模型,從而求出光源的發(fā)光功率P
0、光強I及相應的與光源距離d之間的關系式:P
0=
.
③根據(jù)以上條件和有關數(shù)據(jù),可以算出這個發(fā)光二極管的電--光轉(zhuǎn)換效率約為η=
.(不考慮光傳播過程中的能量損失)