Почему светят светодиоды?
1 ответ:
"Светодиод" (светоизлучающий диод) — это полупроводниковый прибор с электронно-дырочным переходом. Светодиод создает видимое оптическое излучение при пропускании через него электрического тока в прямом направлении. В электротехнике диод называют еще "вентилем", так как он пропускает ток только в одном направлении.
Видимый нами излучаемый светодиодом свет лежит в узком диапазоне спектра. Другими словами можно сказать, что кристалл светодиода изначально излучает только конкретный цвет (если речь идёт о СД видимого глазом диапазона). Этим он в корне отличается от лампы накаливания, которая излучает более широкий спектр, и где нужный нам цвет можно получить только при применении внешнего светофильтра. Видимый диапазон излучения светодиода очень во многом зависит от химического состава применяемых полупроводников.
Принцип работы светодиода таков: при прохождении электрического тока через p-n переход в прямом направлении, носители электрического заряда (электроны и дырки) рекомбинируют (рекомбинация — это процесс, обратный ионизации) с излучением фотонов (ввиду перехода проходимых электронов с одного энергетического уровня на другой).
Далеко не все полупроводниковые материалы хорошо испускают видимый свет при рекомбинации. Лучшие излучатели света относятся к прямозонным полупроводникам (то есть к таким, в которых разрешены прямые оптические переходы зона-зона).
Диоды, которые изготовлены из непрямозонных полупроводников (таких как кремний, германий или карбид кремния), света, практически, совсем не излучают. На данный момент, в связи с развитием кремниевой технологии, весьма активно ведутся разработки по созданию светодиодов на основе кремния. Советский жёлтый светодиод (марка КЛ 101), который был изготовлен на основе карбида кремния, выпускался ещё в 70-х годах прошлого столетия, однако он имел весьма низкую яркость.
Читайте также
Прожектор -- это такой источник света, при котором вроде и ярко до рези в глазах -- а все равно будет темно. Тени от него получаются резкие и темные, освещение -- очень контрастное. Поэтому помимо локального направленного освещения совершенно необходимо еще и общее, рассеянное. Его источник должен быть как можно более протяженным, это могут быть, например, обычные люминесцентные светильники вроде ЛПО 2х40, причем не один, а хотя бы штуки четыре с каждой стороны (да-да, четыре штуки по 80 Вт, а не по 20, как вы сделали). Только не пожалейте денег заменить дроссель на ЭПРА -- мерцание не только утомляет глаза, а создает опасность при работе с вращающимися механизмами. Ну и лампы не китайские безымянные, а Осрам -- плюс полтора раза к освещенности. Либо вешайте ДРЛки, хоть бы и голые (или сделайте импровизированный аналог светильника СПО aka "шляпы"), хотя они по комфортности освещения далеко позади люминесцентных. Второе необходимое действие -- это сделать белым потолок гаража. Это значительно повышает эффективность использования светового потока светильников.
Кстати, светодиодные "прожектора" китайского производства типа тех, что на картинке -- не освещение, а бесполезные слепилки. От них только зайчики в глазах. Хороший прожектор должен иметь оптику (рефлектор, линзу или коллиматор), формирующую световой пучок в заданном угле и минимизирующую ослепление наблюдателя, находящегося в стороне от главного лепестка диаграммы направленности, при взгляде на него.
