Οι δίοδοι εκπομπής φωτός είναι ηλεκτρικά εξαρτήματα που χρησιμοποιούνται σε μια ποικιλία εφαρμογών για τη δημιουργία φωτός ή ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας, με μια διαδικασία γνωστή ως ηλεκτροφωταύγεια. Το χρώμα του LED εξαρτάται από τη συχνότητά του εντός του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος. Σήμερα μπορείτε να βρείτε LED σε μεγάλη ποικιλία χρωμάτων, που αντιστοιχούν σε ένα εύρος συχνοτήτων στις οποίες λειτουργούν.
TL; DR (Πάρα πολύ καιρό; Δεν διαβάστηκε)
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.
Συσκευές κόκκινου LED
Οι κόκκινες συσκευές LED παράγουν φως σε μήκος κύματος περίπου 633 νανόμετρα (nm). Η ακόλουθη εξίσωση είναι χρήσιμη για τον εντοπισμό της συχνότητας μιας συσκευής LED:
\ text {συχνότητα} = \ frac {\ κείμενο {ταχύτητα φωτός}} {\ κείμενο {μήκος κύματος}} = \ frac {3 \ φορές10 ^ 8 \ κείμενο {m / s}} {633 \ φορές10 ^ {- 9} \ κείμενο {m}}
Η πραγματοποίηση αυτού του υπολογισμού οδηγεί σε συχνότητα 474 terahertz (THz), η οποία την τοποθετεί στην κόκκινη περιοχή του ορατού ηλεκτρομαγνητικού φάσματος. Στο Πανεπιστήμιο του Ιλλινόις, ο καθηγητής Nick Holonyak ανέπτυξε τις πρώτες πρακτικές κόκκινες συσκευές LED το 1962. Τα κόκκινα LED χρησιμοποιούν το υλικό φωσφίδιο αργιλίου ινδίου γάλλιο και βρίσκουν πολλές χρήσεις σε ηλεκτρονικές οθόνες, ενδεικτικές λυχνίες και άλλες εφαρμογές.
Συσκευές LED μπλε
Ο πρώην επιστήμονας της Nichia, Shuji Nakamura, ανακάλυψε συσκευές Blue LED το 1993. Αυτές οι συσκευές λειτουργούν σε μήκος κύματος περίπου 470 nm, επομένως:
\ text {συχνότητα} = \ frac {\ κείμενο {ταχύτητα φωτός}} {\ κείμενο {μήκος κύματος}} = \ frac {3 \ φορές10 ^ 8 \ κείμενο {m / s}} {490 \ φορές10 ^ {- 9} \ κείμενο {m}}
Η ολοκλήρωση του υπολογισμού οδηγεί σε συχνότητα περίπου 638 THz. Τα μοντέρνα μπλε LED βασίζονται στο υλικά καρβίδιο του πυριτίου και νιτρίδιο του γαλλίου, και τώρα είναι αρκετά φθηνά για να χρησιμοποιούνται σε ηλεκτρικά καθημερινά συσκευές.
Πράσινες συσκευές LED
Το 2010, ερευνητές που εργάζονταν στο Εθνικό Εργαστήριο Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας ανέπτυξαν το πρώτο πράσινα LED. Αυτές οι συσκευές λειτουργούν σε μήκος κύματος περίπου 560 nm και υπάρχει συχνότητα:
\ text {συχνότητα} = \ frac {\ κείμενο {ταχύτητα φωτός}} {\ κείμενο {μήκος κύματος}} = \ frac {3 \ φορές10 ^ 8 \ κείμενο {m / s}} {560 \ φορές10 ^ {- 9} \ κείμενο {m}}
Η πραγματοποίηση αυτού του υπολογισμού οδηγεί σε συχνότητα 535 THz. Η τελική εφεύρεση πράσινων συσκευών LED άνοιξε το δρόμο για τη δημιουργία λευκών πηγών φωτός LED.
Λευκές συσκευές LED
Το λευκό φως αποτελείται από μεμονωμένα κόκκινα, μπλε και πράσινα στοιχεία, επομένως δεν έχει ούτε ένα μήκος κύματος ούτε συχνότητα. Οι λευκές συσκευές LED έχουν ένα μείγμα των συχνοτήτων 474 THz, 535 THz και 638 THz. Η ανάπτυξη λευκών συσκευών LED έχει οδηγήσει σε φθηνό, ενεργειακά αποδοτικό φωτισμό που μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε διάφορες ρυθμίσεις, από λαμπτήρες δρόμου έως γραφείο φώτα.