publication . Bachelor thesis . 2017

Calibración de un sistema electrónico para la caracterización óptica de diodos emisores de luz

Vara Lubiano, Mónica;
Open Access Spanish; Castilian
  • Published: 01 Jan 2017
  • Country: Spain
Abstract
El objetivo de este trabajo es la calibración de un sistema electrónico capaz de automatizar la obtención de espectros de emisión de fuentes de luz. Se trata de obtener una medida de la irradiancia de la fuente, es decir, potencia suministrada por la misma por unidad de superficie y para cada longitud de onda. En primer lugar se calibró la medida de la longitud de onda. Éste proceso consistió en la comparaci ón directa del espectro obtenido por el sistema con el valor conocido de las longitudes de onda de emisión de distintas fuentes. Dicha comparación mostró un error sistemático de desplazamiento del espectro hacia longitudes de onda mayores. En segundo lugar s...
Subjects
free text keywords: Calibración, Monocromador, LEDs
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1. Introduccin 1 1.1. Motivacin: por quØ es importante la calibracin? . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1.2. Objetivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1.2.1. Objetivo principal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1.2.2. MØtodo utilizado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1.3. Estructura del trabajo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

3. Calibracin del eje X: longitud de onda 21 3.1. Introduccin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 3.2. LEDs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 3.3. LÆmparas espectroscpicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 3.3.1. LÆmpara de Sodio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 3.3.2. LÆmpara de Mercurio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 3.3.3. Lneas no identicadas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 3.4. Desviacin en el eje X . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

4. Calibracin del eje Y: intensidad de la radiacin 27 4.1. Introduccin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 4.2. MØtodo propuesto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 4.3. CÆlculo de la temperatura del lamento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 4.4. CÆlculo de la constante M . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 4.5. CÆlculo de M con la potencia ptica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 4.6. Es M realmente constante? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

5. Conclusiones y trabajo futuro 41 5.1. Trabajo futuro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 5.1.1. LDs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 5.1.2. Mdulo RGB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 5.1.3. Irradiancia solar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 5.1.4. Calibracin con el Grupo de ptica AtmosfØrica . . . . . . . . . . . . . . . 42 5.2. Aplicaciones del sistema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 5.2.1. Astronoma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 5.2.2. Aplicaciones del sistema: estudio de la emisin de una fuente en funcin de la distancia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

A. Ajuste de datos previo 45 A.1. Ajuste con Gnuplot a la temperatura ja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 A.2. Ajuste con Gnuplot usando parÆmetros libres . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

B. Programas en Octave 53 B.1. CÆlculo del valor del factor M en funcin de la longitud de onda . . . . . . . . . . 53 B.2. CÆlculo del porcentaje de Ærea del espectro de cuerpo negro . . . . . . . . . . . . . 54

3.1. Esquema del circuito. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

3.2. Espectro de la lÆmpara de sodio obtenido con el sistema. . . . . . . . . . . . . . . . 23

3.3. Espectro de la lÆmpara de mercurio obtenido con el sistema. . . . . . . . . . . . . . 24

3.4. Comparacin de las longitudes de onda obtenidas con el sistema frente a las tericas para cada fuente estudiada. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

4.1. Esquema del circuito. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

4.2. Representacin de la temperatura en funcin del valor de Z, segoen [11]. . . . . . . 30

4.3. Ajustes al espectro de cuerpo negro de cinco barridos a temperaturas diferentes, para la bombilla incandescente, usando la temperatura ja. Se ha representado el espectro en rojo, y el ajuste en negro. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

4.4. Ajustes al espectro de cuerpo negro de cinco barridos a temperaturas diferentes, para la bombilla halgena, usando la temperatura ja. Se ha representado el espectro en rojo, y el ajuste en negro. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4.5. Ajustes al espectro de cuerpo negro de cinco barridos a temperaturas diferentes, para la bombilla incandescente, con la temperatura libre. Se ha representado el espectro en rojo, y el ajuste en negro. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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