Lysemitterende dioder er elektriske komponenter, der anvendes i en række applikationer til at skabe lys eller elektromagnetisk stråling ved en proces kendt som elektroluminescens. LED-farven afhænger af dens frekvens inden for det elektromagnetiske spektrum. I dag kan du finde lysdioder i en lang række farver svarende til en række frekvenser, de arbejder på.
TL; DR (for lang; Har ikke læst)
De elektromagnetiske frekvenser af lysdioder spænder fra under 400 terahertz til over 600 terahertz, svarende til henholdsvis rødt og blåt lys.
Røde LED-enheder
Røde LED-enheder producerer lys ved en bølgelængde på ca. 633 nanometer (nm). Følgende ligning er nyttig til at finde frekvensen af en LED-enhed:
\ tekst {frekvens} = \ frac {\ tekst {lysets hastighed}} {\ tekst {bølgelængde}} = \ frac {3 \ times10 ^ 8 \ text {m / s}} {633 \ times10 ^ {- 9} \ tekst {m}}
Gennemførelse af denne beregning fører til en frekvens på 474 terahertz (THz), som placerer den i det røde område af det synlige elektromagnetiske spektrum. Ved University of Illinois udviklede professor Nick Holonyak de første praktiske røde LED-enheder i 1962. Røde lysdioder bruger materialet indium galliumaluminiumphosphid og finder mange anvendelser i elektroniske skærme, indikatorlamper og andre applikationer.
Blå LED-enheder
Tidligere Nichia-videnskabsmand Shuji Nakamura opfandt Blue LED-enheder i 1993. Disse enheder fungerer ved en bølgelængde på ca. 470 nm, derfor:
\ text {frekvens} = \ frac {\ tekst {lysets hastighed}} {\ tekst {bølgelængde}} = \ frac {3 \ times10 ^ 8 \ text {m / s}} {490 \ times10 ^ {- 9} \ tekst {m}}
Afslutning af beregningen fører til en frekvens på ca. 638 THz. Moderne blå lysdioder er baseret på materialer siliciumcarbid og galliumnitrid og er nu billige nok til at blive brugt i det daglige elektriske hårde hvidevarer.
Grøn LED-enheder
I 2010 udviklede forskere, der arbejdede på National Renewable Energy Laboratory den første grønne lysdioder. Disse enheder fungerer med en bølgelængde på ca. 560 nm, og der har en frekvens:
\ tekst {frekvens} = \ frac {\ tekst {lysets hastighed}} {\ tekst {bølgelængde}} = \ frac {3 \ times10 ^ 8 \ text {m / s}} {560 \ times10 ^ {- 9} \ tekst {m}}
Gennemførelse af denne beregning fører til en frekvens på 535 THz. Den endelige opfindelse af grønne LED-enheder banede vejen for oprettelsen af hvide LED-lyskilder.
Hvide LED-enheder
Hvidt lys består af individuelle røde, blå og grønne komponenter, så det ikke har en enkelt bølgelængde eller frekvens. Hvide LED-enheder har en blanding af frekvenserne 474 THz, 535 THz og 638 THz. Udviklingen af hvide LED-enheder har ført til billig, energieffektiv belysning, der kan bruges i en række forskellige indstillinger, lige fra gadelamper til skrivebord lys.