URM: h-Bestimmung mit Leuchtdioden LED
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h-Bestimmung mit Leuchtdioden

Determining Planck's Constant h with LEDs
h-Bestimmung mit Leuchdioden (LED) von NTL und dem Mobile-Cassy-2

Versuchsvariante I

no description

Es wird für jede LED die Spannung bestimmt, bei der die LED gerade erlischt oder gerade zu leuchten beginnt. Diese Durchlassspannung ergibt multipliziert mit e die maximal zur Photonenerzeugung zur Verfügung stehende Energie. Im leicht abgedunkelten Raum lassen sich auf diesem Wege recht gut Spannungswerte ermitteln - außer für die infrarote LED (870 nm) . R ist z.B. ein Widerstand 10 kΩ oder ein Strombegrenzer-Baustein.

f in THZ λ in nm U in V E in 10-19 J
455 660 1,41 2,26
513 585 1,59 2,54
531 565 1,66 2,66
645 465 2,10 3,36
741 405 2,65 4,24
no description

Ergebnis: h = 6,9 · 10-34 Js

 

Versuchsvariante II

no description
Die NTL-Bausteine werden mit Krokodilklemmen und Kupplungssteckern mit dem Steckbrett verbunden.

Es wird für jede LED die Spannung bestimmt, bei der gerade kein Ladungsfluss mehr angezeigt wird (weniger als 10 µA) oder bei der gerade ein festgelegter Wert erreicht wird (hier 10 µA)

f in THZ λ in nm U inV E in 10-19 J
345 870 0,98 1,57
455 660 1,44 2,30
513 585 1,60 2,56
531 565 1,68 2,69
645 465 2,20 3,52
741 405 2,59 4,14
no description

Ergebnis: h = 6,5 · 10-34 Js

Aufbaudetails

LED-Set von NTL

 NTL AP9901 Planckscher Gerätesatzsatz
STB
NTL AP9901 Planckscher Gerätesatzsatz STB, (netto 32,50 € (2015), 59,36 € (2017))
 NTL AP9901 Planckscher Gerätesatzsatz
STB
Umbau der Strombegrenzung vom NTL-STB-Baustein in einen Leybold STE-Baustein
LM334
LM334. – links; + rechts
NTL-STB-Baustein Strombegrenzung
U-I-Kennlinie bei roter LED

Wellenlängen der LEDs

Die Messung der Wellenlängen den LEDs ergibt teilweise Abweichungen vom aufgedruckten Wert. Das nachfolgende Diagramm ist aufgenommen mit Leybold-Spektrometer LD 467261 (Ocean Optics). (Eine Vergleichsmessung bei einem He-Ne-Laser ergab die erwartete Wellenlänge von ca. 633 nm.)

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