Παρόλο που τα LED υπάρχουν σε αντικείμενα που οι περισσότεροι από εμάς χρησιμοποιούμε πολλές φορές την ημέρα, ο τρόπος λειτουργίας τους παραμένει μυστήριο. Σε αυτό το κομμάτι, θα δούμε πώς λειτουργούν τα LED με τρόπο που οι περισσότεροι από εμάς μπορούμε να κατανοήσουμε. Μετά από αυτό, θα διερευνήσουμε πώς μπορεί να είναι χρήσιμο ακόμη και το αόρατο φως από τα LED.
Τα βασικά του πώς τα LED εκπέμπουν φως
Το "LED" σημαίνει "light-emitting diode." Αυτή η δίοδος είναι στην πραγματικότητα ένας ημιαγωγός που εκπέμπει ορατό φως όταν ρέει ηλεκτρικό ρεύμα μέσα από τη δομή του. Ο τρόπος με τον οποίο συμβαίνει αυτό είναι ότι τα ηλεκτρόνια επανασυναρμολογούνται με αυτό που ονομάζονται «ηλεκτρονικές τρύπες». Όταν συμβεί αυτό, η κατάσταση του ηλεκτρονίου αλλάζει. Το ηλεκτρόνιο χάνει ενέργεια με τη μορφή φωτονίου. Αυτό το φωτόνιο είναι μια μορφή ακτινοβολίας φωτός που είναι ορατή σε εμάς τους ανθρώπους. Όσο μεγαλύτερη είναι η ποσότητα ενέργειας που απελευθερώνεται από το ηλεκτρόνιο, τόσο μεγαλύτερη είναι η συχνότητα του φωτονίου που εκπέμπεται. Η συχνότητα της εκπεμπόμενης φωτεινής ενέργειας φωτονίων μπορεί να καθορίσει το χρώμα του ορατού φωτός.
Πώς χρησιμοποιείται το αόρατο φως LED
Όλοι γνωρίζουμε ότι το φως LED είναι χρήσιμο ως πηγή ορατού φωτός, αλλά τι γίνεται με το αόρατο φως; Όταν το φωτονικό φως εκπέμπεται από τη δίοδο εκπομπής φωτός (LED), αυτό δεν σημαίνει ότι θα μπορούμε να το δούμε όλο. Οι άνθρωποι μπορούν να αντιληφθούν το φως μόνο μέσα σε μια συγκεκριμένη χρωματική συχνότητα και φωτεινότητα. Το ανθρώπινο μάτι μπορεί να δει φως μόνο μεταξύ 390-700 νανόμετρων στο ηλεκτρομαγνητικό φάσμα. Εξαιτίας αυτού, το φως LED μπορεί να χρησιμοποιηθεί για κάτι περισσότερο από απλό φως από ό,τι μπορούμε να δούμε. Ένα παράδειγμα είναι η χρήση των LED που χρησιμοποιούνται στα τηλεχειριστήρια. Οι υπέρυθρες λυχνίες LED στο άκρο ενός τηλεχειριστηρίου εκπέμπουν φως που λαμβάνεται από την τηλεόρασή σας ή άλλα ηλεκτρονικά. Αυτό το φως είναι σε θέση να μεταδίδει κωδικοποιημένα μηνύματα που ορισμένα ηλεκτρονικά μπορούν να ερμηνεύσουν. Αν μπορούσατε να δείτε αυτό το φως, θα έμοιαζε κάπως σαν να λάμπατε έναν μικρό φακό προς την κατεύθυνση της τηλεόρασής σας κάθε φορά που θέλετε να αλλάξετε κανάλι ή να αυξήσετε την ένταση του ήχου. Τα LED μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για την αποστολή μηνυμάτων μέσω καλωδίων οπτικών ινών με τη μορφή υπέρυθρου φωτός.
Διασκεδαστικές σημειώσεις: διαφορετικά ζώα μπορούν να δουν διαφορετικά φάσματα φωτός. Μια μέλισσα, για παράδειγμα, μπορεί να δει μεταξύ 300-650 νανόμετρων — που σημαίνει ότι δεν μπορεί να δει το κόκκινο χρώμα, αλλά μπορεί να δει χρώματα στο υπεριώδες φάσμα που είναι αόρατα στον άνθρωπο.
