Che cos’è un led? LED è l'acronimo di Light Emitting Diode (diodo ad emissione di luce). Il primo LED è stato sviluppato da Nick Holonyak Jr. nel 1962.

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1 Che cos’è un led? LED è l'acronimo di Light Emitting Diode (diodo ad emissione di luce). Il primo LED è stato sviluppato da Nick Holonyak Jr. nel 1962. I LED sono uno speciale tipo di diodi, formati da un sottile strato di materiale,solitamente silicio, semiconduttore drogato. Quando sono sottoposti ad una tensione diretta per ridurre la barriera di potenziale della giunzione, gli elettroni della banda di conduzione del semiconduttore si ricombinano con le lacune della banda di valenza rilasciando energia sufficiente da produrre fotoni. A causa dello spessore ridotto del chip un ragionevole numero di questi fotoni può abbandonarlo ed essere emesso come luce. I LED sono formati da GaAs (arseniuro di gallio), GaP (fosfuro di gallio), GaAsP (fosfuro arseniuro di gallio), SiC (carburo di silicio) e GaInN (nitruro di gallio e indio). L'esatta scelta dei semiconduttori determina la lunghezza d'onda dell'emissione di picco dei fotoni, l'efficienza nella conversione elettro-ottica e quindi l'intensità luminosa in uscita

2 Lampade alogene La lampadina alogena è una particolare lampada ad incandescenza, ma ci sono alcune fondamentali caratteristiche che la differenziano da quelle comuni. Al gas contenuto nel bulbo viene aggiunto iodio, kripton e, a volte, xeno per permettere il riscaldamento del filamento fino a oltre 3000 K, in modo da aumentare l'efficienza luminosa e spostare verso l'alto la temperatura di colore. Nelle alogene il tungsteno che evapora a causa della temperatura elevata reagisce con il gas formando un alogenuro di tungsteno. Successivamente il composto, entrando in contatto con il filamento incandescente si decompone e rideposita il tungsteno sul filamento stesso realizzando un ciclo, il ciclo alogeno. In questo modo la durata di vita di una lampada alogena può essere almeno doppia di una lampadina ad incandescenza normale, sebbene il filamento sia molto più caldo.

3 lampada fluorescente La lampada fluorescente è un particolare tipo di lampada a scarica in cui l'emissione luminosa visibile è indiretta, cioè non è emessa direttamente dal gas ionizzato, ma da un materiale fluorescente (da cui il nome). Questo tipo di lampade sono erroneamente chiamate lampade al neon o tubi al neon, ma non sempre contengono neon e in realtà il loro funzionamento è dovuto principalmente alla presenza di vapori di mercurio e di materiali fluorescenti, e non al neon. È costituita da un tubo di vetro, che può essere lineare, circolare o variamente sagomato al cui interno è dapprima praticato il vuoto, poi introdotto un gas nobile (argon, xeno, neon, o kripton) a bassa pressione e una piccola quantità di mercurio liquido, che in parte evapora mescolandosi al gas nobile. La superficie interna del tubo è rivestita di un materiale fluorescente, dall'aspetto di una polvere bianca. Ai due estremi del tubo sono presenti due elettrodi. Gli elettroni in movimento tra i due elettrodi eccitano gli atomi di mercurio contenuti nel gas, sollecitandoli a emettere radiazione ultravioletta. Il materiale fluorescente di cui è ricoperto il tubo, investito da tali radiazioni, emette a sua volta luce visibile.

4 Lampada a scarica La lampada a scarica è un tipo di lampadina basata sull'emissione di radiazione elettromagnetica da parte di un plasma di gas ionizzato. La ionizzazione del gas è ottenuta per mezzo di una scarica elettrica (da cui il nome) attraverso il gas stesso, È costituita da una ampolla e/o un tubo di vetro o quarzo contenente il gas e almeno due elettrodi tra cui avviene la scarica. Possono essere presenti elettrodi supplementari per l'innesco. Solitamente le lampade a bassa pressione sono a forma di tubo diritto o curvato ad U, mentre le lampade ad alta pressione sono costituite da una piccola ampolla di quarzo La lampada può essere contenuta in un involucro in vetro con la funzione di schermare i raggi ultravioletti, ospitare eventuali elementi accessori e proteggere il tubo.

5 Lampada ad incandescenza
La lampada a incandescenza è una fonte luminosa artificiale, funzionante sul principio dell'irraggiamento di fotoni generato dal surriscaldamento di un elemento metallico, La lampada a incandescenza è una sorgente luminosa in cui la luce viene prodotta dal riscaldamento (fino a circa 2700 K) di un filamento di tungsteno attraverso cui passa la corrente elettrica. Durante il funzionamento il tungsteno sublima, e il filamento diventa sempre più sottile, fino a spezzarsi dopo circa 1000 ore di funzionamento. Oltre che in calore l'energia viene convertita in luce in una misura compresa tra il 5 e il 10%. Nelle lampadine moderne il bulbo di vetro non è vuoto ma contiene un gas inerte a bassa pressione, di solito Argon, più raramente Kripton. Quest'ultimo consente una resa superiore del 10% circa a parità di potenza

6 Ricerca e Sviluppo Il Led risparmo
HA UN RISPARMO ENERGETICO RISPETTO AD ALTRI SISTEMI: 93% rispetto a lampade ad incandescenza 90% rispetto a lampade alogeni 66% rispetto a lampade fluorescenti 70% rispetto a lampade con ioduri metallici non produce effetto joul non disperde energia+ efficienza fino a 120 lm/w= risparmo

7 Spettro elettromagnetico
È l’insieme di tutte le possibili frequenze delle radiazione elettromagnetiche

8 Studio degli spettri lo spettro visibile è quella parte dello spettro elettromagnetico che cade tra il rosso e il violetto,includendo tutti i colori percepibili all’occhio umani

9 Calcolo della resistenza ed uso del multimetro

10 Studio del fotometro Il fotometro è uno strumento utile per la misurazione dell’intensità della luce o delle Proprietà ottiche di soluzioni o superfici.la luce viene rilevate con i fotoresistori fotodiodi o anche fotomoltiplicatori,il fotometro può misurare l’intensità dopo Che il fascio luminoso è passato attraverso un filtro o attraverso un monocromotore per la determinazione della lunghezza d’nda è un particolare tipo di diodo che funziona come sensore ottico,sfruttando l’effetto fotoelettrico in grado di riconoscere una determinata lunghezza d onda È una semplice resistenza,questa Ultima è inversamente proporzionale alla quantità di luce che lo colpisce

11 Costruzione di un rilevato di sorgente luminosa
Fotometro Diodi led

12 Diffrazione Diffusione
La diffrazione è un fenomeno fisico associato alla deviazione della traiettoria delle onde quando queste incontrano un ostacolo sul loro cammino, Gli effetti di diffrazione sono rilevanti quando la lunghezza d'onda è comparabile con la dimensione dell'ostacolo. In particolare per la luce visibile (lunghezza d'onda attorno a 0,5 µm) si hanno fenomeni di diffrazione quando essa interagisce con oggetti di dimensione sub-millimetrica. Diffusione In fisica la diffusione ottica (dispersione, o scattering in inglese), si riferisce a un'ampia classe di fenomeni in cui onde o particelle vengono deflesse (ovvero cambiano traiettoria) a causa della collisione con altre particelle o onde

13 Convergente Divergente