لماذا لها ألوان مختلفة؟ هل تنبعث منها أطوال موجية مختلفة حسب لونها/درجة الحرارة؟

July 11, 2023

أصبحت الثنائيات المنبعثة للضوء (LEDs) شائعة بشكل متزايد كخيار للإضاءة بسبب كفاءة الطاقة ، وعمرها الطويل ، والتنوع. أحد الجوانب الرائعة من LEDs هو قدرتها على انبعاث الضوء في مجموعة واسعة من الألوان. في هذه المقالة ، سوف نستكشف سبب وجود ألوان مصابيح LED ونفهم كيف يتم تحديد ألوانها من خلال الأطوال الموجية التي تنبعث منها ودرجة الحرارة التي تعمل فيها.

أساسيات تقنية LED:

قبل الخوض في تعقيدات ألوان LED ، دعونا نفهم بإيجاز كيف تعمل LEDs. LED هو جهاز أشباه الموصلات ينبعث من الضوء عندما يمر التيار الكهربائي من خلاله. يحدث انبعاث الضوء بسبب إعادة تركيب الإلكترونات والثقوب الإلكترونية داخل مادة أشباه الموصلات. تحدد الخواص المحددة لمادة أشباه الموصلات لون الضوء المنبعث.

العلاقة بين اللون وطول الموجة:

يتم تحديد لون الضوء بطول الموجة ، وهو المسافة بين القمم المتتالية أو أحواض الموجة الخفيفة. تتوافق ألوان مختلفة مع أطوال موجية مختلفة داخل الطيف الكهرومغناطيسي. على سبيل المثال ، يتمتع الضوء الأحمر بطول موجة أطول من الضوء الأزرق.

في LEDs ، يعتمد لون الضوء المنبعث على فجوة طاقة من مادة أشباه الموصلات المستخدمة. تمثل فجوة النطاق فرق الطاقة بين نطاق التكافؤ (أعلى مستوى طاقة مليء بالإلكترونات) وشريط التوصيل (مستوى الطاقة فوق نطاق التكافؤ حيث يمكن للإلكترونات أن تتحرك بحرية). عندما تنتقل الإلكترونات من نطاق التوصيل إلى نطاق التكافؤ ، فإنها تطلق الطاقة في شكل ضوء.

اختلافات الألوان في المصابيح:

يمكن أن تنبعث مصابيح LED مجموعة واسعة من الألوان ، بما في ذلك الأحمر والأخضر والأزرق والأصفر والأبيض والمزيد. يتم تحديد لون LED من خلال اختيار مواد أشباه الموصلات المستخدمة في بنائه. فيما يلي بعض مواد أشباه الموصلات الشائعة الاستخدام وألوانها المقابلة:

أرسينيد غاليوم (GAAS): LEDs المستندة إلى GAAs تنبعث من الضوء الأحمر أو الأشعة تحت الحمراء.
فوسفيد الغاليوم (GAP): LEDs المستندة إلى الفجوة تنبعث من الضوء الأحمر أو البرتقالي أو الأصفر.
غاليوم نيتريد (GAN): LEDs المستندة إلى GAN تنبعث من الضوء الأزرق أو الأخضر.
إنديوم غاليوم نيتريد (إنغان): تنبعث مصابيح LED المستندة إلى إنغان ألوان مختلفة ، بما في ذلك الأزرق والأخضر والأبيض.
درجة الحرارة ولون LED:
يمكن أن يتأثر اللون المنبعث من LED أيضًا بدرجة الحرارة التي تعمل بها. LEDs حساسة لدرجة الحرارة ، ويمكن أن تسبب الاختلافات في درجة الحرارة تغييرات في طيف الضوء المنبعث. تُعرف هذه الظاهرة باسم "تحول الألوان". مع زيادة درجة الحرارة ، يمكن أن يتحول لون LED نحو الطرف الأزرق للطيف ، في حين أن درجات الحرارة المنخفضة يمكن أن تؤدي إلى تحول نحو الطرف الأحمر.

يأخذ مصنعو LED درجة الحرارة في الاعتبار عند تصميم LEDs لتطبيقات محددة. يستخدمون تقنيات مثل الطلاء الفوسفور وتنظيم درجة الحرارة للحفاظ على أداء متسق للألوان ، وخاصة في التطبيقات التي تكون فيها دقة الألوان أمرًا بالغ الأهمية ، مثل العروض وتركيبات الإضاءة.

خاتمة:

تظهر LEDs ألوانًا مختلفة بسبب الاختلافات في طاقة فجوة النطاق لمواد أشباه الموصلات المستخدمة. الطول الموجي للضوء المنبعث يتوافق مع اللون الذي نتصوره. من اللون الأحمر إلى الأزرق وكل لون بينهما ، توفر LEDs براعة في حلول الإضاءة. ومع ذلك ، من المهم النظر في تأثير درجة الحرارة على لون LED ، حيث يمكن أن تؤثر اختلافات درجة الحرارة على الطيف المنبعث. من خلال فهم العلاقة بين اللون وطول الموجة ودرجة الحرارة ، يمكننا أن نقدر العلم وراء تقنية LED وتأثيره على حياتنا اليومية.

تذكر أن اختيار لون LED المناسب يمكن أن يعزز أجواء ووظائف التطبيقات المختلفة بشكل كبير ، مما يجعل LEDs خيار إضاءة ممتاز لمجموعة واسعة من الاحتياجات.

يتم توفير المحتوى أعلاه بواسطة Wosen. Wosen هي شركة تصنيع محترفة ومورد لضوء الفيضان LED ، LED Street Light ، LED Solar Light ، إلخ. 13425434349

سابق

كونسنا

مؤلف:

Ms. Mandy

بريد إلكتروني:

mandy@wosenled.com

Phone/WhatsApp:

+8613425434349