science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Frequentie van LED-lampjes

Lichtemitterende diodes zijn elektrische componenten die in verschillende toepassingen worden gebruikt om lichte of elektromagnetische straling te creëren door een proces dat bekend staat als elektroluminescentie. De kleur van de LED hangt af van de frequentie binnen het elektromagnetisch spectrum. Vandaag kun je LED's vinden in een grote verscheidenheid aan kleuren, overeenkomend met een bereik van frequenties waarmee ze werken.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

De elektromagnetische frequenties van lichtemitterende dioden variëren van minder dan 400 terahertz tot meer dan 600 terahertz, overeenkomend 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:

Frequentie = lichtsnelheid ÷ golflengte = (3 x 10 ^ 8) ÷ (633 x 10 ^ -9)

Het uitvoeren van deze berekening leidt tot een frequentie van 474 terahertz (THz), waardoor deze in het rode gebied van het zichtbare elektromagnetische spectrum wordt geplaatst. Aan de Universiteit van Illinois ontwikkelde professor Nick Holonyak de eerste praktische rode LED-apparaten in 1962. 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 heeft in 1993 blauwe LED-apparaten uitgevonden. Deze apparaten werken op een golflengte van ongeveer 470 nm, dus:

Frequentie = snelheid van het licht ÷ golflengte = (3 x 10 ^ 8) ÷ (470 x 10 ^ -9)

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.

Groene LED-apparaten

In 2010 werkten onderzoekswetenschappers aan de National Renewable Energy Laboratory ontwikkelde de eerste groene LED's. Deze apparaten werken op een golflengte van ongeveer 560 nm en er is een frequentie:

Frequentie = snelheid van het licht ÷ golflengte = (3 x 10 ^ 8) ÷ (560 x 10 ^ -9)

Het uitvoeren van deze berekening leidt tot een frequentie van 535 THz. De uiteindelijke uitvinding van groene LED-apparaten maakte de weg vrij voor het maken van witte LED-lichtbronnen.

Witte LED-apparaten

Wit licht bestaat uit afzonderlijke rode, blauwe en groene componenten, dus dat doet het niet t een enkele golflengte of frequentie hebben. Witte LED-apparaten hebben een combinatie 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 bureaulampen.