Diody elektroluminescencyjne to elementy elektryczne wykorzystywane w różnych zastosowaniach do wytwarzania światła lub promieniowania elektromagnetycznego w procesie znanym jako elektroluminescencja. Kolor diody LED zależy od jej częstotliwości w widmie elektromagnetycznym. Obecnie można znaleźć diody LED w szerokiej gamie kolorów, odpowiadających zakresowi częstotliwości, na których działają.
TL; DR (zbyt długi; Nie czytałem)
Częstotliwości elektromagnetyczne diod elektroluminescencyjnych wahają się od poniżej 400 teraherców do ponad 600 teraherców, co odpowiada odpowiednio czerwonemu i niebieskiemu światłu.
Urządzenia z czerwoną diodą LED
Urządzenia z czerwoną diodą LED wytwarzają światło o długości fali około 633 nanometrów (nm). Poniższe równanie jest przydatne do określenia częstotliwości urządzenia LED:
\text{częstotliwość}=\frac{\text{prędkość światła}}{\text{długość fali}}=\frac{3\times10^8\text{m/s}}{633\times10^{-9} \tekst{ m}}
Przeprowadzenie tych obliczeń prowadzi do częstotliwości 474 teraherców (THz), co umieszcza ją w czerwonym obszarze widzialnego widma elektromagnetycznego. Na Uniwersytecie Illinois profesor Nick Holonyak opracował pierwsze praktyczne urządzenia z czerwoną diodą LED w 1962 roku. Czerwone diody LED wykorzystują materiał, jakim jest fosforek indowo-galowo-aluminiowy i znajdują wiele zastosowań w wyświetlaczach elektronicznych, wskaźnikach świetlnych i innych zastosowaniach.
Urządzenia z niebieską diodą LED
Były naukowiec Nichia, Shuji Nakamura, wynalazł urządzenia z niebieską diodą LED w 1993 roku. Urządzenia te działają na długości fali około 470 nm, dlatego:
\text{częstotliwość}=\frac{\text{prędkość światła}}{\text{długość fali}}=\frac{3\times10^8\text{m/s}}{490\times10^{-9} \tekst{ m}}
Zakończenie obliczeń prowadzi do częstotliwości około 638 THz. Nowoczesne niebieskie diody LED są oparte na materiały z węglika krzemu i azotku galu, a teraz są wystarczająco tanie, aby można je było stosować w codziennej elektryce urządzenia.
Urządzenia z zieloną diodą LED
W 2010 roku naukowcy pracujący w Krajowym Laboratorium Energii Odnawialnej opracowali pierwszy zielone diody LED. Urządzenia te działają na długości fali około 560 nm i mają częstotliwość:
\text{częstotliwość}=\frac{\text{prędkość światła}}{\text{długość fali}}=\frac{3\times10^8\text{m/s}}{560\times10^{-9} \tekst{ m}}
Przeprowadzenie tych obliczeń prowadzi do częstotliwości 535 THz. Ostateczny wynalazek zielonych urządzeń LED utorował drogę do stworzenia białych źródeł światła LED.
Białe urządzenia LED
Białe światło składa się z pojedynczych składowych czerwonej, niebieskiej i zielonej, więc nie ma jednej długości fali ani częstotliwości. Białe urządzenia LED mają mieszankę częstotliwości 474 THz, 535 THz i 638 THz. Rozwój białych urządzeń LED doprowadziło do taniego, energooszczędnego oświetlenia, które można stosować w różnych miejscach, od lamp ulicznych po biurko światła.