Lichtgevende dioden zijn elektrische componenten die in verschillende toepassingen worden gebruikt om licht of elektromagnetische straling te creëren door middel van een proces dat bekend staat als elektroluminescentie. De kleur van de LED is afhankelijk van de frequentie binnen het elektromagnetische spectrum. Tegenwoordig kun je LED's vinden in een grote verscheidenheid aan kleuren, overeenkomend met een reeks frequenties waarop ze werken.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
De elektromagnetische frequenties van lichtemitterende diodes variëren van minder dan 400 terahertz tot meer dan 600 terahertz, wat overeenkomt met respectievelijk rood en blauw licht.
Rode LED-apparaten
Rode LED-apparaten produceren licht met een golflengte van ongeveer 633 nanometer (nm). De volgende vergelijking is handig om de frequentie van een LED-apparaat te vinden:
\text{frequentie}=\frac{\text{lichtsnelheid}}{\text{golflengte}}=\frac{3\times10^8\text{ m/s}}{633\times10^{-9} \tekst{ m}}
Het uitvoeren van deze berekening leidt tot een frequentie van 474 terahertz (THz), wat het in het rode gebied van het zichtbare elektromagnetische spectrum plaatst. Aan de Universiteit van Illinois ontwikkelde professor Nick Holonyak in 1962 de eerste praktische rode LED-apparaten. Rode LED's gebruiken het materiaal indium gallium aluminiumfosfide en vinden veel toepassingen in elektronische displays, indicatielampjes en andere toepassingen.
Blauwe LED-apparaten
Voormalig Nichia-wetenschapper Shuji Nakamura vond in 1993 Blue LED-apparaten uit. Deze apparaten werken bij een golflengte van ongeveer 470 nm, dus:
\text{frequentie}=\frac{\text{lichtsnelheid}}{\text{golflengte}}=\frac{3\times10^8\text{ m/s}}{490\times10^{-9} \tekst{ m}}
Het voltooien van de berekening leidt tot een frequentie van ongeveer 638 THz. Moderne blauwe LED's zijn gebaseerd op de materialen siliciumcarbide en galliumnitride, en zijn nu goedkoop genoeg om te worden gebruikt in alledaagse elektrische apparaten huishoudelijke apparaten.
Groene LED-apparaten
In 2010 ontwikkelden onderzoekswetenschappers van het National Renewable Energy Laboratory de eerste groene LED's. Deze apparaten werken op een golflengte van ongeveer 560 nm en hebben een frequentie:
\text{frequentie}=\frac{\text{lichtsnelheid}}{\text{golflengte}}=\frac{3\times10^8\text{ m/s}}{560\times10^{-9} \tekst{ m}}
Het uitvoeren van deze berekening leidt tot een frequentie van 535 THz. De laatste uitvinding van groene LED-apparaten maakte de weg vrij voor het creëren van witte LED-lichtbronnen.
Witte LED-apparaten
Wit licht bestaat uit afzonderlijke rode, blauwe en groene componenten, dus het heeft geen enkele golflengte of frequentie. Witte LED-apparaten hebben een mix van de frequenties 474 THz, 535 THz en 638 THz. De ontwikkeling van witte LED-apparaten heeft geleid tot goedkope, energiezuinige verlichting die in verschillende omgevingen kan worden gebruikt, van straatlantaarns tot bureaus lichten.