实验桌上有外形十分相似的发光二极管和电容器各一只,它们的性能均正常.
(1)现在用多用电表的欧姆挡,分别测量它们的正反向电阻.测量结果如下:测甲元件时,R
正=0.5kΩ,R
反=100kΩ;测乙元件时,开始时指针偏转到0.5kΩ,接着读数逐渐增加,最后停在“∞”上.则甲、乙二个元件分别是
、
.
(2)若想测量上述发光二极管的发光效率,某同学设计了如图甲所示的实验:将一个标有“0.5V 1W”的发光二极管接入电路,使之正常发光,在发光二极管的同一水平面、正对光线方向放一个光强探头,以测定与光源间距为d时相应的光强值I(单位面积上光的照射功率).实验测得数据如下表,并用一数字图象处理器将表内数据分别在I-d、I-d
-1、I-d
-2坐标平面内标得如下数据点,如图乙所示.
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根据图中三个数据点图,可以将I与d之间的数学关系式写为
,其中的常量为
.
②若把发光二极管看成点光源,在与点光源等距离的各点,可以认为光源向各个方向发出的光强大小几乎相等.此时,我们可以建立一个点光源散射光的模型,从而求出光源的发光功率P
0、光强I及相应的与光源距离d之间的关系式:P
0=
.
③根据以上条件和有关数据,可以算出这个发光二极管的电--光转换效率约为η=
.(不考虑光传播过程中的能量损失)