光电效应实验报告第1篇

关键词：普通物理实验;光电效应;普朗克常数;教学设计

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）20-0220-02

一、引言

光电效应在工程技术和现代科技领域中有着广泛的应用，利用光电效应制造光电转换器来实现光信号与电信号之间的相互转换，这些光电转换器如光电管、光敏电阻、光电耦合器、光敏二极管、光敏三极管、光电池、光电倍增管等广泛应用于光功率测量、光信号记录、光电法测转速、光电控制电路、鼠标器、电影、电视和自动控制等现代生产和科研中。普朗克常数是近现代物理以及自然界中一个很重要的常数。用光电效应测量普朗克常数是很多高校必须开设的近代物理实验之一。

二、实验教学中学生存在的主要问题[1]

通过多年来的大学物理实验教学，发现学生在实验中存在着各种各样的问题，导致实验教学效果不佳。

1.实验预习不到位。学生没有认真对实验进行预习，实验目的不明确，对实验原理和实验内容不清楚，对实验仪器的使用一无所知，写的实验预习报告完全是照着书抄一遍。

2.实验综合素质能力不强。对实验内容和步骤很不熟悉，完全离不开教师的讲解，按照教师所讲的机械地去操作测量实验数据，在实验中不能用所学的物理理论去判断所测实验数据的正误，不能发挥团结协作精神和动手、动脑的能力。

3.撰写实验报告质量较差。撰写实验报告不规范，一部分学生对实验数据不进行处理或处理数据有误，实验报告的内容完全照着书一个字不漏的抄写下来，缺乏归纳、总结能力和对实验数据的处理能力。

三、光电效应测量普朗克常数的实验教学设计

1.了解学生预习实验的情况，为有的放矢教学作准备。首先在上课前检查学生是否按要求写了预习报告，然后提出学生要能独立的完成该实验必须知道的几个关键问题：①光电效应实验规律是什么？②测量普朗克常数的原理是什么？③测量普朗克常数要测的关键物理量是什么？④什么是截止电压？⑤测量截止电压的方法有几种？通过随机抽查让学生回答问题，并作为预习实验成绩，促使学生提高预习实验的效果。再者，教师根据学生回答问题的情况有针对性的对实验进行讲解，有利于提高实验教学效率。

2.重点讲授测量普朗克常数的实验原理[2]和方法。结合光电效应的实验原理图（如图1所示），用爱因斯坦的光子理论和光电效应方程解释光电效应的四条规律。着重分析当光电管两端加反向电压时，光电流迅速减小，当反向电压达到某一值U 时，光电流为零，此时加在光电管两端的反向电压称为截止电压U ，这表明了光电子的初动能全部用来克服外电场力做功。故eU = mυ ？摇①，爱因斯坦的光电效应方程：hv= mυ +W②，逸出功和金属的截止频率的关系：W=hv ③，由①、②、③式解得：U = （v-v ）④，④式说明U 与入射光频率v成线性关系。

实验中减小测量不同频率对应的截止电压U 的实验误差是提高测量普朗克常数精确度的关键。可用不同频率的入射光照射光电管，分别测出相应的截止电压U ，为了减小测量截止电压U 的实验误差，可以多测量几次，取平均值。然后就可做出U ～v的实验直线（图2），此直线的斜率就是k=h/e，为了减小实验的误差，采用最小二乘法[3]求出直线的斜率k，即：

其中，

再利用h=ke，计算出普朗克常数h。

3.介绍实验仪器的使用。学生对实验仪器不熟悉，要在有限的时间内完成实验确实存在着困难。首先介绍实验仪器XD-ZP4智能光电效应实验仪：由汞灯及电源、滤色片、光阑、光电管、智能测试仪构成。照射光电管的单色光是由汞灯所发出的复色光分别通过365nm、405nm、436nm、546nm、577nm不同波长的滤色片后就变成了365nm、405nm、436nm、546nm、577nm的单色光，然后介绍智能测试仪的各个旋钮、按键等的作用和使用方法，着重讲解在实验过程中怎样使用智能测试仪测量截止电压。首先将“电流量程”置于所需档位，断开输入到智能测试仪的电流输入线，然后对测试仪进行校零，再接通输入到智能测试仪的电流输入线后做实验。在实验中，如改变“电流量程”就必须对测试仪进行重新校零。而电流的量程选择遵从由小量程逐渐到大量程，电压的量程选择是：如加在光电管两端的电压在-2V～0V就选-2V～0V档，如加在光电管两端的电压在2V～20V就选0V～50V档。

4.测量截止电压U的实验方法。测量不同频率对应的截止电压的实验误差直接影响测量普朗克常数的精确度，因此选择合适的测量截止电压的方法是关键。测量截止电压的方法有拐点法、交点法（零电流法）和补偿法。由于我们所用的实验仪器采用了新型结构的光电管，光电管的阳极反向电流、暗电流、本底电流水平很低，因此采用交点法和补偿法测量截止电压误差较小。

（1）拐点法：分别用不同波长的单色光照射光电管，通过改变加在光电管两端的电压（-2V～20V），测出对应的通过光电管的电流，然后用描点法绘出不同波长对应的光电管的伏安特性曲线图，从图上找出“抬头点”（如图3所示的a点），“抬头点”所对应的电压就是截止电压U（如图3所示）。再分别画出五条光电管的伏安特性曲线图，从而得出五个波长对应的截止电压。用此方法测量截止电压主观误差大，由此计算出的普朗克常数误差大，在实验中一般不采用拐点法来测量截止电压，只是让学生了解此方法。

（2）交点法（零电流法）：将电压选择按键置于-2V～0V档，将“电流量程”选择开关置于10-13档，并对测试仪进行校零。分别用不同波长的单色光照射光电管，改变加在光电管两端的电压使通过光电管的电流为零，此时所对应的电压就是用不同波长的单色光照射光电管所对应的加在光电管两端的截止电压U。此方法要求学生掌握。

（3）补偿法：将电压选择按键置于-2V～0V挡，将“电流量程”选择开关置于10-13档，分别用不同波长的单色光照射光电管，当改变加在光电管两端的电压为UAK时，使通过光电管的电流为零，然后保持UAK不变，遮挡汞灯光源，此时测得的电流I为电压接近截止电压时的暗电流和杂散光产生的电流。重新让汞灯照射光电管，调节电压使电流至I，将此时对应的电压分别为用不同波长的光照射光电管的截止电压U。有兴趣的学生在实验室开放时可以用此方法来测截止电压U，从而计算出普朗克常数并与用交点法测截止电压U计算出的普朗克常数进行比较，找出减小实验误差的最佳方法。此方法要求学生理解。

5.实验注意事项。①每次改变测试仪“电流量程”，都应调零。②在实验过程中保持照射光电管的光强不变，即保持光源和光电管之间的距离为40cm。③选择合适的电流量程和电压量程。④不要用手去摸滤色片。

6.实验报告的撰写。实验报告是在预习报告的基础上进行修改和完善。它包括实验名称、实验目的、实验原理、实验器材、实验内容和步骤、实验数据记录、实验数据的处理、实验误差讨论。着重讲解实验数据的分析和处理，培养学生处理和分析数据的能力。为了提高撰写实验报告的质量，教师可以把往届生写得好的实验报告上传到网络学堂上让学生作为参考。

通过以上教学设计，学生对该实验掌握得比较好，提高了实验教学效果。总之，在大学物理实验教学中要针对不同的学生采用不同的教学方式和方法，充分发挥学生的学习积极性和主动性，培养学生的实验观察能力、实验动手能力、理论联系实际的能力，发现问题、分析问题、解决问题的能力，分析处理实验数据的能力，总结、归纳和撰写实验报告的能力以及求实的科学精神和协作精神。

参考文献：

[1]王本菊.理工科学生学学物理实验的现状及其对策[J].四川师范大学学报（自然科学版），2013，（36）.

光电效应实验报告第2篇

【关键词】LED灯；流明维持寿命；预估方法；影响因素

根据美国能源部关于固态照明灯具中的CALIPER计划中的第13轮的产品检测中，可以看出日新月异的变化出现在LED照明技术中，对于13个SSL固态照明灯具来说，美国市场抽查结果说明，相应的显色指数、色温以及功率因素都能得到不同程度的均衡提高，能够达到平均光效为61lm/W。相比于前三个季度来说，能够使得平均光效增加约为20%。另外，在实际工作中，部分LED灯光的光效能够达到85lm/W，而高光效的LED替代灯也有所出现，其能够达到90以上的高显色指数，以及2700K低色温，能够有光效过超过100lm/W的LED路等产品。

同时，经过相关的美国在2012年的LED替代灯产品的调研中，可以发现，其LED灯的每千流明的价格也在在下降，从2010年到2011年一年的时间基本下降55%左右；对于每流明每瓦（lm/W）光效的价格也已经从一年的时间内下降为44%左右。

在LED照明产品的不断下降的成本价格以及进一步提高的光色电性能来说，尽管存在一定的优势，但是LED照明产品的使用寿命则确实是个问题。寿命的燃点证明对于LED照明产品不太现实，试验方法关于加速寿命测试估算也不成熟，所以，本文主要就LED产品寿命估算问题进行探讨，在基于LED灯能源之星计划，结合相关实验，分析LED灯流明维持寿命的评估方法。

1、LED灯流明维持寿命评估分析

根据相关文献，LED灯温度升高则是由于剩余电能所转换而成的热能，分析工作中的LED灯，往往仅有电能的10%～40%来转化为光能。其中，LED性能对于温度变化具有较为敏感的特性，在不同壳温条件下，根据IES LM-80-08标准提出LES的流明维持测试，基于此方法，通过指数函数来拟合测试方法的测试数据，在指定温度下，LED指定温度下，推算个时间点的流明维持情况。

（1）

在上式中，曲线拟合参数为B和在时间t时平均归一化光通量，t则为小时为单位的时间。

在不同的照明产品中的LED光源中，根据IES LM-80-08标准进行测试，在实际工作中的不同照明系统进行测试的壳温条件存在差异性，则应该根据插值法进行推算，这样就可以得出在其他情况下的流明维持情况。另外，可以在测试数据中选择最大和最小壳温之间任何温度点进行推算其流明维持情况，但是，在不同的驱动电流下的流明维持，还不能进行相关的LED光源的推算。所以，这里评估LED灯或者灯具的流明维持寿命则是利用相应的LED光源的IES LM-80-08的测试报告，要求进行LED光源的流明维持寿命推算的条件则是，应该保证流过相应的LED照明产品中的LED光源的驱动电流必须大于LED光源的测试报告中的驱动电流测试条件。

影响LED照明产品流明维持寿命的主要因素中主要包括驱动器和LED光源，这两者因素有相互影响，其中在LED灯具中表现更为明显，因为，LED灯在较小的器具中继承了驱动器和光源，产品整体的流明维持性能则会受到相互的性能变化和热辐射的影响。结合实际LED灯的特殊要求，整体式的LED灯标准要求，分析如下：一是，LED光源制定测试点的温度和驱动电流都不能大于IES LM-80-08的测试报告中的最大壳温和驱动电流的条件。二是，根据IES LM-80-08的测试报告，且6000小时的流明维持应该至少达到92%；三是，LED灯3000小时的流明维持也不应该小于95.8%。要获得相应的全面认证，还应该完成6000小时的流明维持测试。对于能够上到上述前两天要求，且对于LED灯具中的驱动器使用最大温度不超过驱动器制造商推荐的最大值，则不用提供第三项的测试结果，使得监测认证周期有所缩短。

所以，本文通过实验方法探讨了LED灯流明维持寿命评估方法。

2、实验结果分析

这里采用两组，每组各12个7W车铝球泡灯和12W车铝球泡灯两种类型的LED灯，使用同样型号的LED光源，其中，测试壳温在LED光源的IES LM-80-08的测试报告中，温度分别为：25℃，55℃，85℃，驱动电流则是300mA。

对于两种LED灯样品的光度性能测试和老化测试，其驱动的条件则为AC 220V（60Hz），样品中的LED光源都是采用串联方式，测试结果如表2所示，其中包括两种LED灯样品正常工作LED光源电流IF，LED光源的数量，测试报告中LED光源壳温监测点中所对应的测试点温度Ts等。

其中，在上述两种类型的LED灯样品中，六个灯头朝上，六个灯头朝下，老化测试则是在45℃下进行 测试，另外，根据相应的IES LM-80-08测试标准，划定老化测试过程中的相应的0h，500h， 1000h，2000h，3000h的时间点，每个样品进行光电性能的测量则是根据积分球测试系统，同时，还能够保证样品工作方法和老化测试方向一致。

根据相应的IES TM-21-11的推测方法，再加上LED光源的IES LM-80-08测试报告和实测指定点的温度，以及每个型号的12个样品的在3000h老化后的流明所维持的平均值，能够对于LED灯在指定温度下工作3000h后的流明维持进行推算。从结果分析可以看出，两种型号的LED灯在实测值和推算值的误差在1%之内，非常接近。但是，根据上述规定的能源之星的要求，LED灯3000h后的流明维持数据能够满足，但是，存在流过LED灯光源的电流都大于IES LM-80-08测试报告中的最大驱动电流，还不能满足LED灯能源之星的初始认证条件。所以，还应该进行相应的6000h流明维持测量的试验，才能进行有效判断。

经过上述分析，可以得到，首先，对于这两个型号的LED灯正常稳定工作12W车铝球泡灯和7W车铝球泡灯的流过LED光源的电流分别为254mA和286mA，都小于LED光源所允许的最大正向电流300mA；经过公式，可以对LED光源的结温Tj进行预估，得到这种类型的LED光源的结温分别为83.7℃和92.6℃，都小于LED光源所允许的最大结温110℃。

通过上述分析，可以得到，LED灯样品中的LED光源都能够在厂商所规定的工作条件内，另外，相比于12W车铝球泡灯来说，LED光源在7W车铝球泡灯中工作条件则相对恶劣，所以，样品7W车铝球泡灯的3000h流明维持的数据略小于12W车铝球泡灯样品。另外，相比于TM-21推算结果，两种LED灯的3000h流明维持实测结果都要小一些，相比于12W车铝球泡灯，7W车铝球泡灯推算值和实测值则偏差较大。另外，在TM-21推算方法中，LED的电能主要是转换成热能和光能，这样其中已经考虑相应的LED流明维持寿命的影响。可以通过一定假设，要求对于LED流明维持寿命影响在电应力方面完全为转换成热应力的影响，这要规定在一定的允许驱动电流内。所以，LED驱动器的变化则是造成偏差的主要因素，从上述两种样品的分析中可以看出，在3000h老化过程中，通过光电参数归一化到初始值的相对漂移可以有效证明。

分析在3000h老化过程中的12W车铝球泡灯样品，存在基本同趋势的变化的灯电流和功率，其都趋于稳定，具有恒定的功率因数PF；对于总光通量来说，存在较小的相对漂移，缓慢起伏衰减，光效也是随之缓慢衰减；分析在3000h老化过程中的7W车铝球泡灯样品，其灯功率、电流和PF等都是和12W车铝球泡灯基本一致，这些电参数在进行3000h老化以后都出现比较大的负向漂移，这是因为较大的变化出现在驱动器的性能中，另外，相应的衰减也出现在总光通量中，但是，相比于功率的漂移还小一些，所以，经过3000h老化后的光效还是有一定的提高。

综上所述，两种LED灯样品总光通量存在不同的衰减趋势，此外，相比于LED光源的IES LM-08-80测试报告，也存在不同的衰减趋势。所以，这点可以说明，LED光源和驱动器性能变化则是共同决定了LED灯的流明维持寿命。

3、结语

本文主要针对LED灯流明维持寿命评估方法继续相关研究，研究指出，LED光源和驱动器性能变化则是共同决定了LED灯的流明维持寿命。仅仅通过LED光源IES LM-80-08测试报告中的数据则无法对于LED灯的流明维持寿命进行准确评估，这点也在试验中进行相关验证。

参考文献

光电效应实验报告第3篇

公司在预案中称，中环股份拥有世界领先的晶硅技术，本次募集资金加码半导体和光伏产业，是公司利用市场转变机遇期，主动促进产业转型升级的一次重大举措，将有利于降低财务风险，进一步提高盈利能力。

可是，记者发现，公司在定增预案和《非公开募集资金运用的可行性分析报告》（以下简称“可行性分析报告”）中却只提及广阔的市场前景以及项目投产后带来的可观经济收益，而对可能存在的风险只字未提。公司对N型硅片的高转化率，以及上网电价成本有望达到0.4元/度的说法更是让人怀疑。对于其“公司将光电转换率提高了30%以上，解决了太阳能发电成本高这一世界难题”的说法，业内人士更是嗤之以鼻，认为这简直就是在公然撒谎。

不讲事实：通篇只谈利好

经过两年多寒冬的洗礼，光伏行业逐步回暖。此前在铸锭多晶硅夹缝中生长的单晶硅重新焕发夺目的光彩。对此，中环股份迫不及待地募资加码光伏。

根据预案，本次非公开募集的资金，除6亿元用于补充流动资金外，其余将全部用于“CFZ单晶用晶体硅及超薄金刚石线单晶硅切片项目”、“CFZ区熔单晶硅及金刚石线切片项目”。

可行性分析报告显示，两个项目的建设期均为18个月。其中，预计CFZ单晶用晶体硅及超薄金刚石线单晶硅切片项目达产年平均销售收入19.2亿元，利润总额3.58亿元；CFZ区熔单晶硅及金刚石线切片项目达产年平均销售收入8.13亿元，利润总额2.32亿元；项目的投资回报期（含建设期）为5.9年。

记者注意到，2012年公司的营业收入为25.4亿元，比上年同期减少0.55%。若项目最终实施，这意味着再造一个中环股份，利润更是天量剧增。然而，2012年公司实现净利为-9365万元，同比下滑151.29%，扣非后更是大幅下滑213.92%。2013年上半年，公司营收和净利都实现较大幅度的增长，但是扣非后，公司仍然亏损613万，显示主营业务依然不振。同期，隆基股份（601012）的净利同比下滑32%，但扣非后同比增长为23.58%，且从净利/营收上看，依然强于中环股份，同时隆基股份预计1-9月份净利同比将实现增长。

隆基股份的半年报显示，报告期内，公司制造成本持续降低。2013年第二季度单晶硅片的非硅单位加工成本与一季度相比下降11.9%。但产品销售价格与去年同期相比下降了26%。业内人士表示，虽然未来单晶景气可能性较高，但是考虑到光伏电站的收益率以及其他潜在竞争公司介入该领域的预期，产品的售价不大可能大幅度提高，中环股份对项目的盈利预期过于乐观，任何项目都存在风险，而公司在报告中只字未提，存在误导投资者的嫌疑。

讲故事：自称光电转化率超世界纪录

“如果说它对项目的盈利预期只是盲目乐观的话，那么定增预案中关于其单晶硅片的转化效率简直就是睁眼说瞎话”，对于中环股份在定增预案以及可行性分析报告中给出的单晶硅片光电转化效率的数据，现供职于国内某知名光伏企业的资深工程师徐铭如此表示。

在定增预案中，公司称，希望通过其募投项目实现公司自主研发的“应用直拉和区熔融合工艺实施于转换效率达到 24%-26%的CFZ单晶硅片”的产业化。

“当前，我国同类应用产品的光电转换效率（非实验室数据）普遍在17%-18%的水平，这么多大企业、科研机构，进行了长年累月的研究都未能实现如此高的效率，中环股份能达到这么高？”，记者随机采访了几位光伏从业人士，他们都对这个数据持强烈的怀疑态度。

据记者了解，20多年来，硅电池转化效率的世界纪录一直由世界太阳能之父马丁·格林的得意门生赵建华博士保持，当前硅太阳能电池光电转化效率的实验室记录为25%。赵建华现为南京中电光伏科技有限公司CTO。

徐铭表示，实验室的数据与规模化量产之间的效率存在较大的差距，中环股份所谓的24%-26%的CFZ单晶硅片，即使是实验室的数据，那也是当今全球第一。

根据CSIA-中国半导体行业协会公布的信息，排名前十的国产高效单晶硅光伏电池中，英利新能源的“熊猫”N型单晶硅高效电池为19.6%，晶龙集团“赛秀”单晶硅光伏电池转换效率为19.20%，正泰太阳能“新星”高效单晶硅电池为19.3%……均未超过20%。

此前中环股份还对媒体称，公司将光电转换率提高了30%以上，解决了太阳能发电成本高这一世界难题。公司有望将上网电价降低到0.4元以下，这几乎与火电的成本持平。

上述业内人士表示，太阳能电池的光电转换率每提高1%，整个生产成本将下降7%左右。当前，常规的太阳能发电成本大概是0.7-0.8元1度。如果要将上网电价压到0.4元/度，甚至更低，意味着要使光电转化效率提高到25%及以上，但25%已经是当前的实验室世界记录，硅电池的理论转化极限值是30%，实际应用中要达到25%的转化率任重而道远。

光电效应实验报告第4篇

【摘要】  目的  探讨电化学发光免疫法检测替代放射免疫法检测的可靠性及在方法学上前者是否更具优势。方法  利用2种方法法分别检测血清FT3、FT4、TSH，并进行精密度、准确度、患者结果可报告范围、分析灵敏度、分析特异性、回收率等几方面的比较。结果  2种方法法检测结果差异有显著性（P＜0.05），并且电化学发光免疫法在患者结果可报告范围、精密度、分析灵敏度、抗干扰能力、准确度试验方面均优于放射免疫法。结论  电化学发光免疫法完全能够替代放射免疫法，并且还具有报告范围宽，精密度、分析灵敏度高，抗干扰能力强的优点。

【关键词】  电化学发光免疫法；检测低限；抗干扰试验

  

由于放射免疫法（RIA）检测血清FT3、FT4、TSH成本较低，目前还有部分实验室仍在采用，但因该法报告时间长，结果不稳定，且存在同位素污染问题，在国外已趋于淘汰。近年来国内推出的电化学发光免疫法（ECLIA）检测具有快速、准确、重复性好并安全无毒等优点，受到临床和实验室的关注。本文分别采用2种方法对血清FT3、FT4、TSH检测做了患者结果可报告范围、精密度、分析灵敏度、抗干扰试验、准确度试验，结果报告如下。

1  材料与方法

1.1  仪器与试剂 

美国罗氏公司生产的2010型电化学发光免疫分析仪，美国生产的Cap-Ria-16型全自动γ计数仪。电化学发光免疫分析试剂购于罗氏公司，放射免疫分析试剂购于天津九鼎公司。

1.2  方法与结果

1.2.1  精密度 

分别取FT3、FT4、TSH 3种不同浓度的混合血清，见表1。其中一半重复测定20次，另外一半分成10份，装入塑料离心管置于-20℃冰箱，每天1次共测定10次，测定结果，见表2。表1  FT3、FT4、TSH 3项不同浓度的混合血清（略）表2  电化学发光免疫法和放射免疫法检测的精密度情况（略）

1.2.2  分析灵敏度 

用2种方法分别对空白零标准做批内20次检测，分别记录放射强度和发光强度并做统计，再计算检测低限（LLD）［1］。公式：LLD=均值BIK+2SBLK。结果ECLIA法检测FT3、FT4、TSH低限分别为0.15pmol/L、0.15pmol/L、0.07mu/L，RIA法检测FT3、FT4、TSH低限分别为1.12pmol/L、1.87pmol/L、0.25mu/L。

1.2.3  患者结果可报告范围 

用FT3、FT4、TSH零标准（L）和浓度分别为180pmo/L、200pmol/L、180mu/L的高值标准（H），按不同比例关系各自混合形成系列评价样品，每个样品分别用2种方法批内共测定8次。然后在坐标图上以X表示各样品的预期值，以Y表示各样品的实测值，直线所达的限值即为患者结果可报告范围。结果2种方法检测FT3、FT4、FSH的可报告范围分别为：电化学发光免疫法0.15～105pmol/L、0.15～120pmol/L、0.07～100mu/L。放射免疫法为1.12～60pmol/L、1.87～80pmol/L、0.25～60mu/L。2种方法测定FT3、FT4、TSH的患者结果可报告范围图省略。

1.2.4  抗干扰试验 

取FT3、FT4、TSH的中质血清4份，每份100ml，各份分别加入5000u/L肾上腺素（NA），250u/L促黄体生成素（LH），20u/L促卵泡生成素（FSH），生理盐水（对照）各100u/L，同时进行检测，测定结果见表3。表3  NA、LH、FSH对FT3、FT4、TSH检测的干扰情况（略）

1.2.5  准确度试验 

同时对血清FT3、FT4、TSH浓度分别在2.5～60pmol/L、5.5～100pmol/L、0.5～60um/L范围的60例血清标本进行质量分析，其中21例为肾衰竭患者血清。结果表明2种方法差异有显著性（P＜0.05、R=0.8133、R=0.8213、R=0.80107）。对21例肾衰竭患者血清单独立统计，结果差异有非常显著性（P＜0.01）。

2  讨论

RIA法的运用始于20世纪60年代，至今已有40多年历史，目前国内仍有些临床实验室沿用此法测定血清FT3、FT4、TSH。近年来国内一部分临床实验室采用ECLIA法替代RIA法。ECLIA法除用于检测激素类、肿瘤标志物类外，还可用于传染病类、血药浓度的监测，预计将来临床应用更广泛。因为该法与化学发光免疫法、放射免疫法比较具有更多的优点［2，3］，本组试验表明2种方法检测血清FT3、FT4、TSH结果差异有显著性（P＜0.05)，显示ECLIA法明显优于RIA法。另外试验结果也显示ECLIA法在患者结果可报告范围、精密度、分析灵敏度、抗干扰能力、准确度试验方面要远优于RIA法。

本试验ECLIA法检测血清FT3、FT4、TSH采用的夹心法，被测抗原与抗体全部参与反应。而RIA法是采用竞争性的反应，被测物和标准物都不能全部参与反应，最大结合时一般在50%左右，亦即抗体结合位点与标记抗原结合一半［4］。笔者的试验结果显示了ECLIA法在可测定范围上要远胜于RIA法。另外我们认为国产RIA法分析试剂相对于进口试剂抗纯度稍差，标记率也较低，因而也影响了RIA的检测低限范围和分析的灵敏度。

电化学发光可以有效消除样本的本底干扰和样本对位量的散射，从而获得更高的灵敏度，其最低检测限达10-18～10-19mol/L。试验结果也显示了电化学发光免疫法的检测低限比放射免疫法强10倍，另外ECLIA法全自化最大限度地减少了系统和随机误差，而RIA法存在加工样较大，反应管不均匀，分离程度不一，标记的同位素不稳定等因素，因而其检测精密度要差于ECLIA法。本组结果亦显示ECLIA的抗干扰能力要远优于RIA法。特别值得注意的是肾衰竭患者血清中未测定物质对FT3、FT4、TSH检测干扰，使RIA法检测结果与试验结果相差甚远，得到假阳性结果。另外电化学发光免疫法试剂有效期长，检测快速准确，且安全无毒，彻底解决了长期困扰RIA法同位素辐射的污染问题。

【参考文献】

1  Diamandis EP, Ya H Melegos DN. Ultrasensitine prostate-speeifit antigen assay and their diuical applicatiou. Clin Chem,1995,42(6):853.

光电效应实验报告第5篇

关键词：物理课外活动；综合素质；能力培养

为了进一步适应新时期的需要，在初中实施素质教育，即教育要面向全体学生，全面提高学生的基本素质，注重开发学生的潜能，促进学生全面发展，使学生既有扎实的知识基础，同时又具有创造能力和动手能力以及吃苦耐劳的品质。从物理教学的实践来看，结合物理课堂教学开展的课外活动，是全面提高物理教学质量和减少高分低能学生的良好手段，更是培养学生各种素质的有效途径。

一、开展课外小实验活动，培养学生动手操作能力

高中物理试验课本上除演示实验和学生实验外，还根据不同章节的知识特点确定了近20个课外小实验，我觉得将其分布在三年时间内完成仍显不足。为此我联系有关章节知识，另外增补了10多个。如在《动量》一章里增设了“用自来水观察反冲运动”；在《电场》一章里增设了“静电屏蔽现象的观察”；在《光的色散》一节里增设了“室内彩虹形成”等小实验，平均每月至少有一个可做。我把这30多个课外小实验编成序列，按教材的特点分阶段以各课外实验兴趣小组为中心组织实施，每个小实验尽量要求学生独立设计，独立操作，并独立完成实验报告。对于难一些的小实验，我给予一定的提示与指导，包括实验原理、所需器材、操作与观察要领等。有些实验原理简单，需要的器材不多且在身边易找，要求他们在实验室外随机场所完成。而有些实验需要利用实验室现有器材，必须要他们在实验室里完成。如“测人的反应时间”、“缝衣针浮在水面上”、“观察光的衍射现象”等大部分小实验均可在实验室外完成，而“观察电磁感应现象”、“微小形变的显示与观察”等少部分小实验可在实验室里完成。

丰富有趣的课外小实验活动，极大地激发了学生学习物理的兴趣，加深了对物理概念和规律的理解，同时提高了动手操作和手脑并用的能力，对学生智力开发不无裨益。

二、开展科技小制作活动，培养学生的创新思维和创造能力

物理课外小制作题材广泛，内容丰富。器材，条件不受限制。是一种激发学生兴趣，发挥学生创造性的有益活动。我们组织学生成立了电子制作的小组、船模航模小组、自制教具小组。充分放手让学生发挥自己的聪明才智，搞的丰富多彩生动活泼。

近年来学生制作的有：记数器、音乐门铃、各种不同类型的报警器、教具制作方面有：惯性演示器、研究物体沉浮的潜水艇模型、光学中的潜望镜、望远镜、电学中的电铃、验电器等等。尤其是同学们在化学老师的指导下制造的小火箭。在学校召开的“艺术节”上大出风头。望着一支支小火箭，“嗖、嗖”地刺破蓝天飞向天空时，令参加活动的校长及学生家长们也惊呆了。学生们也欢呼雀跃，因为为了解决火箭尾翼的定位问题，学生们改了又改，不知试了多少回。通过课外小实验，小制作活动培养了学生的动手动脑能力，掌握了常用工具的使用和制作技能，充分发挥同学的聪明才智。展示了学生心灵手巧的创造才华。

在作“电荷间相互作用”实验时，教师用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近用毛皮摩擦过的橡胶棒互相吸引。但此实验经常都不能观察到很明显的现象，学生也感到很茫然。活动课上，老师叫同学们设计实验来证明电荷间的相互作用，第二天，一个同学交来了一只小烧杯、一只小灯泡、二片泡沫薄塑料片，并滔滔不绝的讲解起来：

首先，将一只白灯泡放入烧杯，取两张泡沫薄塑料片，用丝绸分别摩擦后，将其中一块小心地放在灯泡上面，把另一块靠近第一片，可非常明显的发现互相排斥现象，由此实验现象可得出同种电荷互相排斥。

其次，取一根与毛皮摩擦过的橡胶棒，让它靠近灯泡上的塑料片（事先和丝绸摩擦过）可明显地发现互相排斥现象，由此可证明橡胶棒上带的电荷与塑料带的电荷相反。接着，取一根和丝绸摩擦过的玻璃棒，让它也靠近灯泡上的塑料片，可明显发现它们之间是相互吸引的。由此可证明玻璃棒上带的电荷与塑料片上的电荷不一致，是异种电荷。那么当丝绸摩擦过的玻璃棒和毛皮摩擦过的橡胶棒互相靠近时，它们将互相吸引。由于塑料片与灯泡的摩擦力极小，实验现象很明显。

还有一个同学想出的一种摩擦起电的方法更令人叫绝，他用一些塑料纸绳扎成一束，然后将每根塑料绳分的细细的。用手用力摩擦细细的塑料绳，它会马上带同种电荷而蓬松地分开成一大束。其形状犹如敞开的伞骨，然后用丝绸摩擦过的玻璃棒去判断带电的性质。如此实验取材方便，简单易做。又能使每个同学可直接观察到正负电荷的判断过程。连退休老教师看了演示都拍案叫绝。

同学还利用重力的竖直方向制成了水平仪，利用电学知识制成了串并联电路演示器，家庭电路的示教板，这些成果都反映了学生中隐藏着丰富的想象力和创造力。

三、开展社会实践活动，培养学生的交际能力和社会适应能力

学生在学校相对比较封闭，与社会有较大距离。但学生终究要走入社会，在人海茫茫中寻找自己的位置。而未来社会对人才的要求更加苛刻，生存竞争更加激烈。因此必须引导学生学会面对社会和适应社会。

结合当前社会生活中的热点问题，我利用双休日组织学生到农村、工厂和街道进行社会调查，并写出调查报告。如在京源大道上测定汽车、摩托车的速度后，学生们发现不少汽车和摩托车超速行驶，于是他们写出了《城市交通事故成因》并呈送县交警大队，使自己也受到一次交通安全教育。结合“光缆通讯”的学习和中央电视台关于“拉线有电打死了人谁负责”的讨论，我组织学生参观了街道和工厂的通讯线路布局，发现有些地方的通讯线路像蜘蛛网似的，有的离高压线和照明电路较近，于是他们写出了《通讯线路的合理化布局》呈送县电讯局，报告上还附有照片。结合电能输送的知识，我组织学生到我校社会实践基地永兴镇汪岭岗村进行调查和访问，发现有些村落灯光很暗，线路电压降较大。个别村落还没有通电，晚上用的是柴油灯。走访中还得知电价较高，农民用不起。于是同学们写出了《关于汪岭岗村输电线路的布局与管理的意见》分别呈送该村委会和镇供电所。此外，还就噪声、光、白色污染等环保问题，下水道面盖不全造成儿童不幸堕入身亡的问题等进行了社会调查，都写出了调查报告，并呈交有关单位。呈送的报告中大多有回音，通过半年的整改，均有一定的成效。为此，汪岭岗村委员会、电讯局、县文明办、县城建局向学校送来了感谢信。98年5月在学校组织的社会调查报告评选活动中，有三篇获一等奖，5篇获二等奖。

通过社会实践活动，促使了学生运用所学的知识分析和解决一些社会生活实际问题，提高了他们观察事物、分析问题和解决问题的能力，增强了社会公德意识和社会主人翁责任感。同时也带来了良好的经济效益和社会效益。（作者单位：盘锦市教育局）

参考文献：

[1] 努力推进全面的素质教育.人民教育，1999，（6）.

光电效应实验报告第6篇

关键词：新建变电站；交接验收；交接材料；管理水平

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2015.24.122

近几年，随着电网建设力度逐渐加大，大量综自变电站及智能化变电站投入运行，导致验收工作量逐年加大，验收质量的好坏将直接影响变电站投运后的运行水平。但是，在验收工作中，部分专业人员、相关施工单位及部门出现了对交接验收管理规定、流程及相关标准、规范执行不到位的现象，不仅给变电站的交接验收工作带来诸多不便，影响了工作效率，导致变电站的验收工作中出现了工期紧，基础资料交接不齐全等问题，同时也浪费不少的人力、物力。为了进一步做好变电站验收工作，保证变电站设备验收工作有序进行，减少相关人员出现扯皮、推诿等现象，实现变电站设备“零缺陷”投运，本文主要从交接材料入手，从管理制度上完善提高变电站的验收工作质量。

1 现场验收应具备的条件

首先，项目单位接到项目验收申请后，应对附件中资料进行核实，将不足部分汇总后敦促项目施工单位将其补齐。经确认资料齐全后，方可进场验收。其次，工程自检、初验、预验收查出的缺陷已消除，不存在影响安全运行和同业对标的缺陷。最后，工程已按设计要求全部安装、调试完毕，并已满足生产运行要求。施工单位已进行三级自检，监理单位已进行初检，由监理单位确认具备验收条件后，由项目经理通知检修试验工区进行现场验收。

2 现场验收重点监督的内容

对于现场验收而言，其重点监督的内容主要在一下几个方面：试验项目是否齐全、试验方法是否正确、试验环境是否满足相关标准要求、仪器、仪表及试验设备是否满足要求，是否在校验合格期内、试验单位、人员是否具备相应资质、试验原始记录是否规范、完整、试验内容是否属实。

另外，对于110kV及以上电压等级的主变、组合电器、断路器、互感器、地网应全面监督，其它设备按至少一台且不低于10%的比例进行抽样监督。对重要试验项目在安装调试过程中检查，由项目单位组织试验专业人员到场见证。

项目单位提前通知检修试验工区专业人员对110kV及以上主变、组合电器、断路器、互感器主设备及地网进行试验见证，并应保留见证记录；其他设备由项目单位结合实际情况组织相关专业人员现场见证，有问题设备应做好记录。110kV变电站的验收工期不少于30个工作日，35kV变电站不少于20个工作日。

3 新建变电站交接验收资料

对于新建变电站而言，交接验收材料是最重要的书面材料，也是交接过程中不可缺少的一环。变电站中，不同的类别对交接材料的内容和要求不同于新建变电站的交接资料为包括但不限于以下所列内容，还应同时满足当地电力公司电力设备交接试验规程及各级文件、规程等要求。所有资料在交接时，需提供资料清单，并按设备间隔分类，同时注明柜体编号。

其中，继电保护调试报告注意事项：首先，继电保护调试报告应在进场验收前，由施工单位交付给保护班。另外，同型号设备调试报告不得出现数据复制问题。再次，变压器、自互投、母差等继电保护及安全自动装置的传动、调试过程描述应全面，不能以合格两字作为结论，应用文字对结论做详细描述。最后，向量报告不仅要体现各电流回路，还要有电压向量。

3.1 通用类

对于变电站一次设备需要设备安装记录、设备安装调试报告、安装图纸、柜内二次图、一次图、鉴定证书。变电站内测控装置应有试验数据、合格证书并加盖试验单位公章。支柱绝缘子110kV及以上电压等级室外部分需要超声波探伤检定证书（报告）。变电站SF6监控报警系统需要提供合格证、说明书、出厂检测报告、现场测试报告。避雷针若是合金钢材料，需要提供该材料的光谱检测报告和避雷针地网报告。架构若是合金钢材料，需要提供该材料的光谱检测报告。

3.2 110kV设备单元

对于110kV设备单元而言都需要说明书、合格证、和出厂试验报告。其中，断路器需要设备说明书、设备合格证、压力容器压力试验报告（全项目），交接试验报告（含机械特性、分合闸动作电压、分合闸线圈直流电阻和绝缘电阻），SF6新气检测、气体湿度、气体检漏报告，各电压等级电子式互感器应包括工频耐压、局部放电、准确度检测、介损及电容量测量（对油浸式）等出厂试验，其中介损及电容量测量要求分别在10kV及Um/√3下进行。

3.3 35kV设备单元

与110kV设备单元一样，对于35kV设备单元的设备而言都需要说明书、合格证、和出厂试验报告。交接报告需要包括：交接试验报告含机械特性、分合闸动作电压、分合闸线圈直流电阻和绝缘电阻，SF6新气检测报告由电科院SF6中心检测出具报告，检测量不低于30%，其余70%做湿度检测技术监督，SF6气体检漏报告包括定性检漏和定量检漏局部包扎法，年漏气率等数据。电流互感器的出厂试验报告和交接试验报告（含励磁特性曲线）应包含10%误差曲线、二次负载试验等内容试验、保护。电压互感器包括交接试验报告（如电磁式含空载特性试验）

4 总结

本文通过对新建变电站中在交接过程当中所需要的主要材料的研究，对新建变电站中所需要的设备材料进行规范和有效管理，在实际的应用中取得良好的效果，提高了供电公司的整体管理水平。

参考文献：

[1]彭晓，黄绍平.国内外高压开关柜的技术发展[J].大众用电，2003（04）.

[2]张宗九.高压成套开关柜运行问题及对策[J].江苏电力技术，1999（01）.

光电效应实验报告第7篇

关键词：光纤通信；实验教学；优化研究

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）13-0259-02

一、引言

近年来光纤通信技术日新月异，光纤的损耗越来越小，长距离光纤通信终于走向实用，而且成本大大降低。我们国家也在九十年代中期开始建设光纤通信系统，各个城市出现了大大小小的生产光纤通信方面设备的公司。目前90%以上的信息都是通过光纤传输，光纤通信技术是一项迅速得到应用的新技术，大部分高校信息类专业都开设的有光纤通信这门课程，我校通信系电子信息工程专业在大三开设光纤通信这门课程，是一门专业选修课，近几年选修的比例非常大，大部分同学都选修这门课程，因为和他们将来的就业息息相关。该课程共44学时，其中理论学时36学时，实验学时8学时，主要内容包括光纤、光发射机、光接收机、光放大器工作原理，光纤通信系统，光纤通信网络等内容，这些内容对学生专业知识的提升和专业技能的培养起到相当重要的作用，为他们以后走上工作岗位从事光纤通信系统的设计、施工以及维护打下良好的基础。

二、实验教学的现状

2007年开设光纤通信这门选修课之初，实验室里购买了8套武汉凌特电子技术有限公司生产的光纤通信原理实验箱（型号：LTE-GX-03A），该实验箱验证性实验二十七个，综合性实验三个，另外还进行二次开发实现各种编码程序设计以及时分复用程序设计，该实验箱除了能够满足光纤通信课程的实验外，还可以进行设计性实验以及开设光纤通信方面的课程设计，甚至让学生在实验箱上进行光纤通信方面的毕业设计课题。目前课内实验我校电子信息工程专业开设有四个实验：光纤损耗特性测量，光发射机指标测试，光接收机指标测试，电话语音光纤传输系统测试。前三个实验是光器件的原理及特性测试，第四个实验是搭建电话语音光纤传输系统。

在选用实验教材方面，选用的是LTE-GX-03A光纤通信实验箱配备的实验指导书，指导书对相关原理的介绍不够详细，实验操作步骤过于详细，学生在做实验的时候可能根本不明白其中的工作过程，但是只要按照实验步骤操作照样能得出正确的实验结果。这更加造成学生对实验课的不重视，课前不预习，做实验时不需要思考，上课不认真听讲，甚至有的同学上实验课时玩手机，下课抄袭实验报告，实验数据罗列到报告上，根本没有数据分析，达不到通过实验更好的理解相关理论知识的目的。

由于实验套数的限制，每次做实验只能进一个班，3～4人共用一个光纤通信实验箱，大部分同学做实验时应付，4个人中只有一个人做实验，其他同学等着抄抄数据，四个人的实验报告一模一样。从2007年到2014年连续8届学生的使用，实验箱一些模块（比如光发射机），做每个实验都要用到这个模块，学生在做实验是有时候操作不当，容易造成设备的损坏，实验箱配备的光功率计也是容易损坏的配件，光纤活动连接器由于连接时用力过大也容易造成损坏。这些器件的损坏使原来都很紧张的实验设备更加短缺，甚至影响实验课程的正常开设。

三、改革优化的思路

1.重视实验教学。光纤通信是一门实用性很强的课程，做好实验一方面可以加深对理论部分的理解，更为重要的是，通过做实验可以锻炼学生的动手能力，建立学生对光纤、对光发射机、光接收机、一些简单光器件的初步认识，培养学生学习的兴趣，光纤通信中介绍的很多内容可能同学们走上工作岗位马上就要用到。通信行业需要大量的人才从事通信系统的设计、建设、维护工作，如果学生从来没有接触过光纤通信的一些基本的原件、设备，应聘这方面工作的时候就处于劣势，所以为了提高毕业生的就业竞争力，拓宽就业途径，培养高素质的技术型人才，不仅老师同学们都有改变对待实验课的态度，老师要更新自己的知识，结合自己的科研成果，开发一些新的实验内容，引导学生认认真真的做好光纤通信实验。

2.优化实验设备。随着课程建设的发展，实验设备的数量不能满足学生的使用需求，2014年我院又从武汉凌特电子技术有限公司购进24套型号为LTE-GX-03E的光纤通信实验箱，该实验箱是在LTE-GX-03A光纤通信实验箱上改进而来，主要的变化是在03A光纤通信原理实验箱主板的架构上增加了光功率计和误码测试仪两大模块。光纤通信原理实验箱LTE-GX-03E包含以下模块：光功率计模块、误码测试仪模块、1310nm和1550nm光发模块、1310nm和1550nm光收模块、数字信号源模块、固定速率时分复用模块和解复用模块、变速率时分复用模块和解复用模块，2M接口模块、加扰和解扰模块、CMI编译码模块、PCM编译码模块、PCM时分复用及解复用模块、模拟信号源模块、眼图模块、电话接口模块、RS232模块、视频接口模块、液晶显示模块。可以做的实验共四十五个，包括：光器件认知实验八个、光发射机与光接收机实验十一个、模拟信号光纤传输系统实验三个、数字信号光纤传输系统实验四个、光纤综合传输实验十个、二次开发实验九个。这批设备大大满足了电子信息工程专业学生进行光纤通信实验，目前基本可以保证1～2人一台设备，让学生人人都有机会动手实验。这批设备可以做的实验数量也比较多，满足有兴趣的学生进行自我的开发设计，二次开发实验学生可以自己编写程序，写入实验箱，进行一些编码、扰码、复用等方面的软件设计和硬件操作，在近2年的毕业设计中我们安排了一些这方面的题目，取得了一些好的效果，学生也得到了很好的锻炼，做出了自己的一些作品。

3.优化实验教学内容。按照培养计划，光纤通信课程有8个学时的实验，开设有认知性、验证型和综合性共四个实验。认知型实验一个，实验题目是光纤活动连接器，实验目的是了解光纤活动连接器在光纤通信系统中的作用和了解光纤的各种性能参数。验证型实验两个，实验一是光发射机的特性参数测试，实验目的是理解半导体激光器的重要特性参数，掌握半导体激光器的P-I特性曲线的测试方法，掌握数字光发射机的消光比的测试方法，掌握数字光发射机平均光功率的测试方法。实验二是光接收机的特性参数测试，实验目的是了解光接收机的灵敏度和动态范围指标要求，掌握光接收机的灵敏度测试方法，掌握光接收机眼图的观测方法。综合性实验一个，四路数据信号+两路电话光纤综合传输系统实验，实验目的掌握时分复用、PCM编码和波分复用的原理及实现方法。通过开设光纤通信的开放性实验，把设备利用起来，给学生更多的时间认识、研究、开发实验箱，会取得意向不到的结果。

4.优化实验考核方法。实验课程的考核是对学生们学习效果的检查和督促，对激发学生们的学习兴趣，端正整个班级同学的学习风气都有不可或缺的作用，因此，真实公正地对学生的学习情况进行考核至关重要。在具体的操作过程中从预习、实验操作、实验报告的撰写，需要把握好每一个环节。我们具体操作是这样是规定的，实验预习占实验总成绩的20%，要求写预习报告，写出实验目的、实验内容、实验仪器、实验原理以及实验步骤；实验操作过程占实验总成绩的50%，主要考察学生做实验过程的实验态度、操作规范以及得到的实验结果；实验报告占实验总成绩的30%，考查实验报告书写的规范程度、实验数据的处理是否正确，实验数据的分析是否充分合理，作图是否规范等。通过对实验前预习、实验过程中操作过程和实验结果的处理三个方面的综合考查，来端正和规范学生对实验课的态度，改变以前不重视预习、不重视实验操作，只交实验报告的应付态度，最终达到同学们都能对实验内容的掌握的目的。

四、结论

通过近几年对光纤通信实验课程的改革与探索，光纤通信实验条件得到了一定的改善，同学们学习光纤通信的学习积极性和对光纤通信课程的重视程度有了很大的提高，改变了过去实验课不预习、不动手、只交实验报告的应付状态，光纤通信实验教学的效果和质量明显提高，当然，要做好光纤通信实验教学的改革和发展，还需要我们付出长久的努力，有些方面还需要加强，比如，利用目前的实验条件，开设光纤通信课程设计，让学生自己查资料，设计实验内容，独立的发现问题并解决问题；还可以多开设光纤通信方面毕业设计，让学生进入实验室，利用现有的实验设备，开发新的实验模块和功能。

参考文献：

[1]孙捷，杨佳，任德昊，谭毅.光纤通信实验教学的改革实践[J].实验技术与管理，2009，26（7）：122

[2]陈琳，施正一，朱武，杨俊杰.光纤通信课程实验教学改革和研究[J].电气电子教学学报，34，（4）：73-77.

[3]李书旗，朱昌平，陈小刚.光纤通信实验教学的改革与探索[J].中国电力教育，2010，（36）：132-133。

[4]曹雪，李新营.光纤通信实验教学的优化探讨[J].实验科学与技术，2013，11（1）：97-99.

光电效应实验报告第8篇

关键词：LED灯；流明维持寿命；分类；预估方法

引言

LED通常指的是一种由III-IV族化合物等相关半导体组成的，能将电能转化为光能的半导体电子元件，其最为核心的是PN结。在一定条件下，LED具有发光特性，由红色光、蓝色光、绿色光和橙色光等组成。所以，LED灯的应用是高新科技下的产物，其流明维持寿命的准确评估是LED灯未来发展和改革的重要课题。

1 LED灯的流明和寿命概述

通常来说，针对固态照明灯具来说，根据美国国家能源部门的CALIPER计划第十三轮产品检测可以发现，LED灯的照明技术始终处于变化过程中，尤其是对于13个SSL的固态照明灯具而言。美国能源部门的调查结果还表明了其色温、功率以及显色指数等因素在一定状况下能得到相应的提高，且最为重要的是能够达到平均61lm/W的平均光效。相较之前三个季度而言，平均光效大多增加了20%左右。而且，在实际工作过程中，大部分LED灯的光效往往能达到或者突破85lm/W。随着高效LED灯的出现和发展，大部分高效LED灯几乎能达到2700K的低色温和90以上的高显色指数。与此同时，在最近一次针对LED灯的替代产品调查过程，LED灯每千流明的价格也在不断下降。尽管LED灯每流明的价格有所下调，但是其寿命和光电性能一直都是一个重要问题。所以，基于流明价格不断降低以及凸显光色电性能保存LED灯优势的需要，其流明维持寿命的估算也就显得极为重要。

2 LED灯的寿命预估分析

2.1 LED灯的寿命预估分析

就现阶段LED灯的技术发展和未来走向来看，LED灯的温度升高大多是因为其剩余的电能进行转换而形成的热能。所以，针对LED灯的工作状态来看，其电能中大约有10%～40%实现光能转换。而这其中LED灯的性能对于温度的变化又相当敏感。所以，基于这一敏感特性，LED灯在不同壳温的环境下依据IES LM-80-08标准（以下简称为“标准”）提出了LED灯的流明维持测试。另一方面，在这种方法之下可以根据指数函数拟合测试方法进行数据测试，并在相应的温度设定之下推算LED灯的流明维持情况。

？准（t）=Bexp-（？琢t） （1）

在式（1）中，曲线拟合的参数为？琢和B，？准（t）指代的是时间t范围内的平均归一化光通量，t所表示的则是单位时间（小时）。这样，根据上述“标准”提出的流明维持测试就可以运用插值法进行推算，进而可以推算出LED灯在不同状况下的流明维持情况。另一方面，可以选择测试数据中最小和最大壳温之间的任意温度进行流明维持情况测算。但是，不同驱动电流下的流明维持不能针对LED灯进行推算。故而，文章针对LED灯的测试报告应当满足LED灯流明维持寿命推算的条件，即保障LED灯流明维持寿命的预估测算需要。这种推算条件也是LED光源驱动电流超过LED光源测试报告中涉及的驱动电流测试条件。

根据LED灯的流明维持寿命相关研究和文献来看，LED灯流明维持寿命受到的影响因素主要有LED光源和驱动器两个方面，且这两个因素是相互影响的。其中，LED灯具中这种影响表现的更为明显。所以，LED灯在一般灯具和小器具中集成了光晕和驱动器，LED灯具或者器具整体的流明维持性能就会受到热辐射和性能变化的相互影响。但是，就LED灯的实际要求来说，LED光源制定测试点的驱动电流和温度都不能高于依据“标准”做出测试报告中的驱动电流和最大壳温条件进行。其次，LED灯连续3000小时的流明维持也应当不低于96%，且依据“标准”构建的测试报告，6000小时的流明维持不应当小于92%。

总体而言，要完成LED灯的流明维持寿命预估则至少需要进行超过6000小时以上的流明维持测试。但是，针对LED灯具的驱动器来说，其最大温度不能超过制造商或者设计方的额定最大值，否则预估缺乏有效性。但是，通过实验分析进行LED灯流明维持寿命的预估也是可以进行的。

2.2 实验分析

针对LED灯的流明维持寿命预估实验，可以选取不同瓦数的灯泡分为两个组。基于实验分析要求，分为12W和7W的车铝球灯泡各12个分为两组，保证LED光源的型号一样。其中，测试壳温在LED灯源的“标准”测试报告中，温度为22摄氏度、55摄氏度、和85摄氏度，而驱动电流则保持300mA。针对两组分别进行老化测试和光度性能测试，驱动条件为60Hz（AC 220V）。样品中所有光源都运用串联方式进行连接，测试结果如表1所示。

表1中IF为LED灯样品工作过程中LED的电源电流，而TS表示的则是LED光源壳温测试点中的温度。根据测试结果来看，LED灯的总光通量是出于衰减过程的。而且，从LED光源的“标准”测试报告来看，也有一定的衰减趋势。这就说明了LED光源的流明维持寿命主要是受到LED光源和驱动器性能变化而影响的。

3 结束语

究其本质而言，LED灯流明维持寿命的预估问题分析是为了使其得到更为良好稳定的发展。文章通过理论和实验分析探明了LED灯的流明维持寿命是受到驱动器性能变化和LED光源而决定的。但是，文章中还尚未针对诸如标准化、性能和温度等相关问题进行详细研究，关于LED灯的流明维持寿命还需进一步深化研究，为产业发展和技术革新做出贡献。

参考文献

[1]崔晓东.美国LED灯测试程序法规草案的影响及应对[J].认证技术，2012，7：58-59.

[2]范朝勋.LED流明效率的研讨[J].现代显示，2006，7：11-16.

[3]陈超中，施晓红，王晔.厘清LED灯具与LED光源的本质[J].中国照明电器，2013，2：36-41.

光电效应实验报告第9篇

1 实验设计思路

将本课题组已发表的SCI论文“一锅法合成氮杂螺芴氧杂蒽有机半导体材料”[5]改为本科实验，主要根据以下原则：

1.1 新颖性原则

螺芴类分子砌块具有共轭打断效应、刚性十字交叉构象和空间位阻效应，被广泛用于有机电致发光二极管、场效应晶体管以及太阳能染料敏化电池等领域[6]，成为一类重要的有机半导体材料。氮杂芴螺环芳烃由芴基螺环芳烃发展而来在继承螺芴的各类优势的基础上增加了氮杂芴基团的功能特性包括电子受体、金属配位、质子化以及超分子弱作用等。因此，具有广阔的发展前景[7-9]。

1.2 可行性原?t

所选的科研成果的反应类型是最经典的傅克反应，与学生所学的有机化学课本紧密联系。通过实验预习、讲解、操作以及总结，进一步巩固与加深对傅克反应的理解和运用。另外，该反应原料易得，合成步骤简单易行，无毒安全性高，可以在本科实验室开展。

1.3 综合性原则

氮杂螺芴氧杂蒽的合成操作涉及反应装置的搭建、TLC点样、柱层析等各类操作。在整个操作过程中，重点学习TLC点样和柱层析。产品表征利用核磁共振。

1.4 环保性原则

目前氮杂螺芴氧杂蒽大部分合成方法具有如下缺点：（1）底物范围拓展的限制和前体合成的困难；（2）合成步骤的冗长。我们课题组发展了一锅法合成氮杂螺芴氧杂蒽有机半导体材料。反应过程中依次构建了C-C， C-O和 C-C三支化学键，并高效合成了氮杂芴螺环芳烃，符合绿色化学的理念。

2 实验内容

实验名称：一锅法合成氮杂螺芴氧杂蒽有机半导体材料

实验仪器：磁力搅拌器，圆底烧瓶，回流冷凝管、电子天平、分液漏斗、锥形瓶、层析柱、核磁共振波谱仪。

药品：氮杂芴酮，对甲基苯酚，三氟甲磺酸，1，2-二氯苯，碳酸钾，二氯甲烷，无水硫酸镁，乙酸乙酯。

2.1 实验原理

该反应是典型的傅里德-克拉夫茨反应，简称傅-克反应，英文Friedel?CCrafts reaction，是一类芳香族亲电取代反应，1877年由法国化学家查尔斯?傅里德和美国化学家詹姆斯?克拉夫茨共同发现。本实验在酸性条件下反应，首先通过氮杂芴酮与苯酚的傅克反应生成中间体I，紧接着脱水形成三正电型超亲电体II，由于电荷间的排斥作用，导致氮杂芴9 号位的正电荷会通过共振方式迁移至酚羟基上，活化酚羟基的反应活性。随后另一苯酚分子以亲核进攻的方式与中间体III 发生反应，形成醚键。紧接着分子内的质子转移与脱水过程在苯环上再次生成碳正离子V。最后碳正离子重新迁移到氮杂芴的9 号位发生分子内的傅克合环反应，得到最终的目标产物氮杂螺芴氧杂蒽。

2.2 实验步骤

2.2.1 氮杂螺芴氧杂蒽的合成

先向圆底烧瓶中加入0.18克的氮杂芴酮，再分别加入2ml 1，2-二氯苯与0.8ml三氟甲磺酸。在室温下搅拌大约半小时后，向其中加入0.54克的对甲基苯酚。随后升高温度至 85度。通过TLC 板监控反应至氮杂芴酮反应完全。将反应降温至室温，用碳酸钾溶液淬灭此反应，之后用二氯甲烷萃取，收集有机相并用无水硫酸镁干燥，抽滤。最后柱层析分离提纯得到氮杂螺芴氧杂蒽。

2.2.2 螺环氧杂蒽的结构表征

使用核磁共振（NMR）对所得到的产物进行结构表征。通过与标准的氮杂螺芴氧杂蒽的氢谱和碳谱进行对比确认结构

2.2.3 实验报告

实验报告要全面总结实验，特别强调实验结果的分析，并对实验结果提出自己的观点。

3 教学效果

3.1 理论联系实际，深化理论知识

体现有机化学基础知识的综合性，在所设计的实验中涉及《有机化学》中典型的傅克反应。通过TLC板监测反应进度，有助于理解反应现象以及反应过程。通过核磁共振表征产物，可以了解核磁测试过程以及核磁共振表征原理。通过对氢谱的解析，理解化学位移、耦合常数以及自旋裂分等理论知识。

3.2 科研和教学结合，强化创新思维

将科研和教学相结合，促进了教学方法的改革和教学方式的创新，也培养了适应社会发展需要的高素质人才。实践证明，从事科学研究的教师能更准确地把握教学内容，更好地把科?W研究的方法贯穿到教学实践之中，是培养学生的创新思维和创新能力的重要途径。同时高水平、高层次的科研项目和平台也为本科生的培养创造了优越的条件。

3.3 实验与生活相结合，激发学习兴致

将制备的氮杂螺芴氧杂蒽作为电致发光材料，应用于有机电致发光二极管、存储器以及太阳能电池中。在整个实验过程中，详细说明每个操作与所学专业的内在联系，

让学生深刻体会到所学专业知识的重要性和必要性，激发学生的学习兴趣以及求知欲望和积极探索精神。在实验操作过程中，锻炼了学生的动手能力以及实践操作能力。通过科学实验报告的撰写，锻炼并加强了学生的写作能力。

4 结语