Ljusdioder är elektriska komponenter som används i en mängd olika applikationer för att skapa ljus eller elektromagnetisk strålning genom en process som kallas elektroluminiscens. LED: s färg beror på dess frekvens inom det elektromagnetiska spektrumet. Idag kan du hitta lysdioder i en mängd olika färger, motsvarande en rad frekvenser de arbetar på.
TL; DR (för lång; Läste inte)
De elektromagnetiska frekvenserna för ljusdioder sträcker sig från under 400 terahertz till över 600 terahertz, vilket motsvarar rött respektive blått ljus.
Röda LED-enheter
Röda LED-enheter producerar ljus med en våglängd på cirka 633 nanometer (nm). Följande ekvation är användbar för att hitta frekvensen för en LED-enhet:
\ text {frekvens} = \ frac {\ text {ljusets hastighet}} {\ text {våglängd}} = \ frac {3 \ times10 ^ 8 \ text {m / s}} {633 \ times10 ^ {- 9} \ text {m}}
Genomförandet av denna beräkning leder till en frekvens på 474 terahertz (THz), som placerar den i det röda området av det synliga elektromagnetiska spektrumet. Vid University of Illinois utvecklade professor Nick Holonyak de första praktiska röda LED-enheterna 1962. Röda lysdioder använder materialet indium gallium aluminiumfosfid och hittar många användningsområden i elektroniska skärmar, indikatorlampor och andra applikationer.
Blå LED-enheter
Tidigare Nichia-forskare Shuji Nakamura uppfann Blue LED-enheter 1993. Dessa enheter arbetar med en våglängd på cirka 470 nm, därför:
\ text {frekvens} = \ frac {\ text {ljusets hastighet}} {\ text {våglängd}} = \ frac {3 \ times10 ^ 8 \ text {m / s}} {490 \ times10 ^ {- 9} \ text {m}}
Att slutföra beräkningen leder till en frekvens på cirka 638 THz. Moderna blå lysdioder är baserade på material kiselkarbid och galliumnitrid och är nu tillräckligt billiga för att användas i vardagen apparater.
Gröna LED-enheter
År 2010 utvecklade forskare som arbetar vid National Renewable Energy Laboratory den första gröna lysdioder. Dessa enheter arbetar med en våglängd på cirka 560 nm och har en frekvens:
\ text {frekvens} = \ frac {\ text {ljusets hastighet}} {\ text {våglängd}} = \ frac {3 \ times10 ^ 8 \ text {m / s}} {560 \ times10 ^ {- 9} \ text {m}}
Genomförandet av denna beräkning leder till en frekvens på 535 THz. Den sista uppfinningen av gröna LED-enheter banade väg för skapandet av vita LED-ljuskällor.
Vita LED-enheter
Vitt ljus består av enskilda röda, blå och gröna komponenter, så det har inte en enda våglängd eller frekvens. Vita LED-enheter har en blandning av frekvenserna 474 THz, 535 THz och 638 THz. Utvecklingen av vita LED-enheter har lett till billig, energieffektiv belysning som kan användas i en mängd olika miljöer, från gatlyktor till skrivbord ljus.