by 
Δημοσιεύτηκε από το χρήστη ΜΟΥΡΟΥΖΗΣ ΠΑΝΟΣ στις 14 Οκτώβριος 2015 στις 10:55 στην ομάδα Εργαστήριο
Το σημείωμα αυτό γράφτηκε με αφορμή την ανακήρυξη του 2015 ως έτους φωτός. Στο σημείωμα συμπεριλαμβάνονται:
1. ένα φύλλο εργασίας που μπορούν οι μαθητές με απλά μέσα να μετρήσουν την ταχύτητα του φωτός μέσω της θεμελιώδους κυματικής εξίσωσης c=λf
2. μία μικρή ιστορική αναδρομή σχετική με τη μέτρηση της ταχύτητας του φωτός και το ρόλο που έπαιξε αυτή η μέτρηση στην εξέλιξη της σύγχρονης φυσικής
3. οδηγίες για την κατασκευή ενός φράγματος περίθλασης με τη βοήθεια του word
http://dide.ker.sch.gr/ekfe/epiloges/6_artra/diafora_epistimoarthra…
Απαντήσεις σε αυτή τη συζήτηση
Συγχαρητήρια Πάνο.
Ή γοητεία της ΦΥΣΙΚΗΣ. Μπράβο.
Πάνο είναι πολύ καλή δουλειά αν και έχω κάποιες επιφυλάξεις στο τρόπο που μετράς τη συχνότητα του φωτός. Η μέθοδος είχε προταθεί και σε ένα θέμα ολυμπιάδας φυσικής σε σχέση με τη συχνότητα των LED. Είχα κάνει το σχετικό πείραμα, αλλά,… τα αποτελέσματα δεν με έπεισαν. Αν το εφαρμόσεις στο Laser δεν θα πάς κάπου κοντά στη συχνότητα που θέλεις να μετρήσεις. Μη ξεχνάς ότι το laser είναι σύστημα που έχει τουλάχιστον 3 ενεργειακές στάθμες. Τα άτομα, μετά την αρχική διέγερση, μεταπίπτουν σε μια στάθμη μικρότερης ενέργειας αλλά μεγάλης ημιζωής. Όταν το πρώτο αποδιεγερθεί, ακολουθούν και τα υπόλοιπα ώστε να καταλήξουν όλα στη χαμηλή στάθμη.
Νίκο νομίζω ότι η στενή φασματική ζώνη της δέσμης μας φανερώνει χωρίς αμφιβολία ότι τα φωτόνια προέρχονται από την αποδιέγερση τελικά μίας συγκεκριμένης ζώνης. Αλλιώς η φασματική ανάλυση θα μας έδειχνε και άλλες συχνότητες. Το πείραμα το έχω κάνει πάρα πολλές φορές, εδώ και χρόνια με μεγάλη πάντα επιτυχία. Η τάση για την οποία σβήνει οριακά η δέσμη είναι γύρω στα 1,8V. Για να πετύχει το πείραμα φρόντισε ώστε να έχεις μία σχετική συσκότιση και βάλε στο διαιρέτη τάσης ένα πολύστροφο ποντεσιόμετρο ώστε να ελέγχεις με μεγαλύτερη ακρίβεια την μείωση της τάσης.
Νίκος Παναγιωτίδης είπε:
Πάνο δεν υπάρχει αμφιβολία ότι πρόκειται για αποδιέγερση από μια στενή ζώνη στη ζώνη σθένους. Όμως η ενεργειακή μετάπτωση είναι μικρότερη του eV γιατί μεγάλο μέρος της παρεχόμενης ενέργειας γίνεται θερμότητα. Για παράδειγμα, για να δημιουργήσεις ένα μόλις ανιχνευόμενο ρεύμα σε μια κοινή δίοδο πυριτίου χρειάζονται 0,5 V και η παρεχόμενη ισχύς γίνεται θερμότητα. Και τα laser έχουν επαφή pn μόνο που εκεί, ένα μέρος της παρεχόμενης ενέργειας ακτινοβολείται. Θα κάνω ένα πείραμα σε laser ημιαγωγού που έχω και θα σου πω.
Πάνο, κατά την άποψημου είναι καλή δουλειά
ο Ανδρέας
Το laser ημιαγωγού δεν έχει 3 ή περισσότερες στάθμες, λάθος έκανα. Έχει 2 ζώνες: σθένους και αγωγιμότητας. Μέσω της επαφής ηλεκτρόνια της πλευράς n περνάνε στην p και οπές της πλευράς p περνάνε στην n. Η εγχυση αυτή γίνεται τόσο γρήγορα ώστε ο ρυθμός εισροής να είναι >> του ρυθμού επανασύνδεσης. Έτσι πάντα υπάρχουν πολλά ηλεκτρόνια στις στάθμες αγωγιμότητας και πολλές οπές στις στάθμες σθένους, δημιουργείται δηλαδή η απαραίτητη αντιστροφή πληθυσμών. Όταν λέμε ότι “‘ενα ηλεκτρόνιο της στάθμης αγωγιμότητας έπεσε σε μια οπή της στάθμης σθένους” εννοούμε ότι ένα περιπλανώμενο ηλεκτρόνιο βρήκε στο δρόμο του μια οπή και έπεσε μέσα της, δηλ. έγινε επανασύνδεση. Εξ αιτίας της εκπέμφθηκε ένα φωτόνιο χαρακτηριστικής ενέργειας το οποίο, κινούμενο στον ημιαγωγό, βρέθηκε κοντά σε ένα ζεύγος ηλεκτρονίου-οπής και τα εξανάγκασε να “παντρευτούν”. Εξ αιτίας του γάμου αυτού εγεννήθη καινούργιο φωτόνιο που είχε όχι μόνο την ενέργεια του αρχικού (του κουμπάρου) αλλά και την κατεύθυνση κίνησής του. Αυτά τα φωτόνια εξανάγκασαν άλλα ζεύγη να παντρευτούν και να παράγουν άλλα φωτόνια ίδιας ενέργειας και κατεύθυνσης. Έτσι έγινε ενάς συρμός φωτονίων ίδιας ενεργο-κατεύθυνσης, δηλ. μια δέσμη laser. Η μείωση των ζευγών που συνέβαινε στον ημιαγωγό μ΄ αυτόν τον τρόπο αντισταθμιζόταν από τη γρήγορη εγχυση φορέων μέσω της επαφής. Αλλά είναι απαραίτητη η γρήγορη έγχυση, δηλ. η μεγάλη πυκνότητα ρεύματος. Ελαττώνοντας τα ρεύμα σε μικρές τιμές, μετέτρεπες το laser σε led. Στο led έχουμε αυθόρμητη εκπομπή, όχι εξαναγκασμένη.
Ανδρέας Ιωάννου Κασσέτας είπε:
ααα