Lysdioder er elektriske komponenter som brukes i en rekke applikasjoner for å skape lys eller elektromagnetisk stråling, ved en prosess kjent som elektroluminescens. LED-fargen avhenger av frekvensen i det elektromagnetiske spekteret. I dag kan du finne lysdioder i et bredt utvalg av farger, tilsvarende en rekke frekvenser de opererer på.
TL; DR (for lang; Leste ikke)
De elektromagnetiske frekvensene til lysdioder varierer fra under 400 terahertz til over 600 terahertz, tilsvarende henholdsvis rødt og blått lys.
Røde LED-enheter
Røde LED-enheter produserer lys med en bølgelengde på omtrent 633 nanometer (nm). Følgende ligning er nyttig for å finne frekvensen til en LED-enhet:
\ text {frekvens} = \ frac {\ tekst {lyshastighet}} {\ tekst {bølgelengde}} = \ frac {3 \ times10 ^ 8 \ text {m / s}} {633 \ times10 ^ {- 9} \ tekst {m}}
Gjennomføring av denne beregningen fører til en frekvens på 474 terahertz (THz), som plasserer den i det røde området av det synlige elektromagnetiske spekteret. Ved University of Illinois utviklet professor Nick Holonyak de første praktiske røde LED-enhetene i 1962. Røde lysdioder bruker materialet indium gallium aluminiumfosfid og finner mange bruksområder i elektroniske skjermer, indikatorlys og andre applikasjoner.
Blå LED-enheter
Tidligere Nichia-forsker Shuji Nakamura oppfant Blue LED-enheter i 1993. Disse enhetene fungerer med en bølgelengde på omtrent 470 nm, og derfor:
\ text {frequency} = \ frac {\ text {light speed}} {\ text {wavelength}} = \ frac {3 \ times10 ^ 8 \ text {m / s}} {490 \ times10 ^ {- 9} \ tekst {m}}
Å fullføre beregningen fører til en frekvens på omtrent 638 THz. Moderne blå lysdioder er basert på materialer silisiumkarbid og galliumnitrid, og er nå billige nok til å brukes i hverdagen apparater.
Grønne LED-enheter
I 2010 utviklet forskere som jobbet ved National Renewable Energy Laboratory den første grønne lysdioder. Disse enhetene fungerer med en bølgelengde på omtrent 560 nm og har en frekvens:
\ text {frekvens} = \ frac {\ text {lyshastighet}} {\ tekst {bølgelengde}} = \ frac {3 \ times10 ^ 8 \ text {m / s}} {560 \ times10 ^ {- 9} \ tekst {m}}
Gjennomføring av denne beregningen fører til en frekvens på 535 THz. Den endelige oppfinnelsen av grønne LED-enheter banet vei for opprettelsen av hvite LED-lyskilder.
Hvite LED-enheter
Hvitt lys består av individuelle røde, blå og grønne komponenter, så det har ikke en eneste bølgelengde eller frekvens. Hvite LED-enheter har en blanding av frekvensene 474 THz, 535 THz og 638 THz. Utviklingen av hvite LED-enheter har ført til billig, energieffektiv belysning som kan brukes i en rekke innstillinger, fra gatelykt til skrivebord lys.