Περιεχόμενο
Οι δίοδοι εκπομπής φωτός είναι ηλεκτρικά συστατικά που χρησιμοποιούνται σε διάφορες εφαρμογές για τη δημιουργία φωτός ή ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας, με μια διαδικασία γνωστή ως ηλεκτροφωταύγεια. Το χρώμα των λυχνιών LED εξαρτάται από τη συχνότητά του στο ηλεκτρομαγνητικό φάσμα. Σήμερα μπορείτε να βρείτε LED σε μεγάλη ποικιλία χρωμάτων, που αντιστοιχούν σε μια σειρά από συχνότητες στις οποίες λειτουργούν.
TL · DR (Πολύ μακρύ;
Οι ηλεκτρομαγνητικές συχνότητες των διόδων εκπομπής φωτός κυμαίνονται από κάτω από 400 terahertz έως πάνω από 600 terahertz, που αντιστοιχούν στο κόκκινο και το μπλε φως, αντίστοιχα.
Κόκκινες συσκευές LED
Οι συσκευές με κόκκινο LED παράγουν φως σε μήκος κύματος περίπου 633 νανομέτρων (nm). Η ακόλουθη εξίσωση είναι χρήσιμη για την εύρεση της συχνότητας μιας συσκευής LED:
Συχνότητα = ταχύτητα φωτός ÷ μήκος κύματος = (3 x 10 ^ 8) ÷ (633 x 10 ^ -9)
Η διεξαγωγή αυτού του υπολογισμού οδηγεί σε συχνότητα 474 terahertz (THz), η οποία την τοποθετεί στην κόκκινη περιοχή του ορατού ηλεκτρομαγνητικού φάσματος. Στο Πανεπιστήμιο του Illinois, ο καθηγητής Nick Holonyak ανέπτυξε τις πρώτες πρακτικές συσκευές κόκκινων οδηγήσεων το 1962. Οι κόκκινες λυχνίες LED χρησιμοποιούν το φωσίδιο του ινδίου γαλλίου αργιλίου και βρίσκουν πολλές χρήσεις σε ηλεκτρονικές οθόνες, φώτα ενδεικτικής λυχνίας και άλλες εφαρμογές.
Μπλε Συσκευές LED
Ο πρώην επιστήμονας Nichia Shuji Nakamura εφευρέθηκε συσκευές Blue LED το 1993. Αυτές οι συσκευές λειτουργούν σε μήκος κύματος περίπου 470 nm, ως εκ τούτου:
Συχνότητα = ταχύτητα φωτός ÷ μήκος κύματος = (3 x 10 ^ 8) ÷ (470 x 10 ^ -9)
Η ολοκλήρωση του υπολογισμού οδηγεί σε συχνότητα περίπου 638 THz. Τα μοντέρνα μπλε LED βασίζονται στα υλικά καρβιδίου του πυριτίου και νιτριδίου του γαλλίου και είναι πλέον αρκετά φτηνά για να χρησιμοποιηθούν σε καθημερινές ηλεκτρικές συσκευές.
Πράσινες συσκευές LED
Το 2010, ερευνητές που εργάζονται στο Εθνικό Εργαστήριο Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας ανέπτυξαν τα πρώτα πράσινα LED. Αυτές οι συσκευές λειτουργούν σε μήκος κύματος περίπου 560 nm και έχουν συχνότητα:
Συχνότητα = ταχύτητα φωτός ÷ μήκος κύματος = (3 x 10 ^ 8) ÷ (560 x 10 ^ -9)
Η πραγματοποίηση αυτού του υπολογισμού οδηγεί σε συχνότητα 535 THz. Η τελική εφεύρεση των πράσινων συσκευών LED άνοιξε το δρόμο για τη δημιουργία λευκών πηγών φωτός LED.
Συσκευές λευκού LED
Το λευκό φως αποτελείται από μεμονωμένα κόκκινα, μπλε και πράσινα στοιχεία, επομένως δεν έχει ένα μοναδικό μήκος κύματος ή συχνότητα. Οι συσκευές λευκού LED έχουν ένα μείγμα των συχνοτήτων 474 THz, 535 THz και 638 THz. Η ανάπτυξη των λευκών συσκευών LED οδήγησε σε φθηνό, ενεργειακά αποδοτικό φωτισμό που μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε διάφορα περιβάλλοντα, από τα φώτα των δρόμων μέχρι τα φώτα γραφείου.