La fascinante beauté des LEDs

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Olympiades de la Physique 2011-2012
Lycée Suger de Saint-Denis
La fascinante beauté des LEDs
Travail présenté par : Encadré par :
Anissa Ghlaimi Mohamed EL Abed
Arthur Louis Calixte Professeur de Physique
Lounis Nait Amer
Elèves de Première S

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Olympiades de la Physique 2011-2012
Présentation
Nous sommes trois élèves de Première S du Lycée Suger de Saint Denis. Deux d’entre nous
ont participé à la finale régionale du concours régional « Faites de la science 2011 ».
Grâce au nouveau programme de Physique, nous avons appris beaucoup de choses sur les
sources de lumières et les lumières colorés ainsi que sur la Loi de Wien.
Nous nous proposons dans ce projet de mesurer deux constantes physiques
fondamentales : La constante de Planck et la constante de Boltzmann en utilisant des
LEDs.
Ainsi nous espérons montrer que les LEDs sont des objets fascinants mais surtout que la
Physique qui se cache derrière est encore plus fascinante.

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Olympiades de la Physique 2011-2012
Résumé :
En exploitant la relation eUs=hν obtenue en écrivant la conversion de l’énergie d’un
électron qui traverse une LED en énergie lumineuse, il est possible de mesurer la
constante de Planck.
En exploitant la caractéristique I=f(U) d’une LED, il est possible de mesurer la
constante de Boltzmann.

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Olympiades de la Physique 2011-2012
Plan
1. Historique
2. Description et caractéristiques des LEDs
2.1. Principe de fonctionnement
2.2. Caractéristiques intrinsèques des LED
3. Mesure de la constante de Planck
3.1 Principe de la mesure
3.2 Montage
3.2.1 Vue d’ensemble
3.2.2 Schéma électrique
4. Mesures
4.1 Mesures grossières
4.2. Mesures plus précises : utilisation d’une photodiode comme détecteur de très
faible flux lumineux
5. Mesure de la constante de Boltzmann
5.1 Principe de la mesure
5.2 Montage
6. Mesures
Conclusion

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Olympiades de la Physique 2011-2012
1. Historique
• 1900 : Peter Cooper Hewitt (1861-1921), lampe à vapeur de mercure ;
• 1903 : Sándor Just et Ferenc Hanaman, lampe à filament de tungstène ;
• 1907 : Joseph Henry Round (1881-1966), première émission de lumière
par un
Semi-conducteur
• 1910 : Georges Claude (1870-1960), lampe à décharge avec du gaz
inerte (tube néon)
• 1927: Oleg Vladimirovich Losev (1903-1942), premier brevet d’une diode
électroluminescente inorganique (LED)
• 1938: General Electric and Westinghouse corporation, lampe à
fluorescence
• 1959: Edward George Zubler (1925-2004) et Frederick Mosby, lampe à
halogènes offrant une meilleure durée de vie que les simples lampes à
incandescence
• 1962 : Nick Holonyak et Sam Bevacqua de General Electric, première
LED rouge
• 1987 : Ching W. Tang et Steven Van Slyke employés de Kodak aux
Etats-Unis, première diode électroluminescente organique (OLED).