Wetenschap
Een lichtemitterende diode (LED) en een halfgeleiderlaser genereren beide licht in het interfacegebied tussen twee verschillende soorten halfgeleidermaterialen. De energie van het licht voor zowel LED's als lasers wordt bepaald door de samenstelling van de halfgeleider. De LED en laser zenden licht uit in een relatief klein bereik van golflengten. Lasers stoppen echter al hun energie in een enkele golflengte, die vanaf een klein puntje uitzendt. LED's verspreiden de energie over meer golflengten en sturen dat licht van een grotere vlek naar brede kegel.
Selecteer een LED-golflengte nabij de piek van de visuele respons van het oog. Het menselijk oog is niet even gevoelig voor alle golflengten, aangezien het oog een piek vertoont bij een geelachtig groene golflengte van ongeveer 560 nm (miljardste van een meter). Een LED in de buurt van dat golflengtegebied zal een helderder punt creëren.
Zoek een LED in de gewenste golflengte met minimaal enkele milliwatts aan uitgangsvermogen, zeg drie of meer. Lees het specificatieblad en vind de elektrische vereisten, met name de voorwaartse spanning en de bedrijfsstroom. Een typische LED kan bijvoorbeeld een bedrijfsstroom van 20 mA en een voorwaartse spanning van 2 V hebben.
Selecteer een horlogebatterij of batterijen om de benodigde spanning te leveren. Gebruik bijvoorbeeld een lithiumcel met een spanning van 3 volt.
Bereken de grootte van een stroombegrenzende weerstand. De juiste weerstand wordt gegeven door de vergelijking: R = (voedingsspanning - LED-voorwaartse spanning) /(bedrijfsstroom).
In het voorbeeld is R = (3 - 2) /.020 = 50 ohm.
Bereken de diameter van de lens, iets dat past binnen de diameter van de houder. Selecteer een brandpuntsafstand die gelijk is aan de diameter van de lens. Omdat de LED licht verspreidt in een brede hoek, moet de lens zo kort mogelijk zijn en de kortste realistische brandpuntsafstand hebben - wat gelijk is aan de diameter van de lens.
Een redelijke diameter voor een aanwijzer zou een halve inch zijn, dus de lens zou een 10 mm diameter /10 mm brandpuntsafstandlens kunnen zijn.
Verbind de LED-schakeling en verbind de LED met de weerstand en de batterij via de schakelaar.
Plaats het gemonteerde circuit in de houder, bond, krimp of soldeer de LED op zijn plaats.
Plaats de lens in de cilinder en pas de positie aan om de kleinste plek op de gewenste afstand te creëren. Bond de lens met epoxy of RTV.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com