发光二极管工作原理及应用,配图很亮眼
光是什么?光首先是一种电磁波,再者是一种粒子,这就是光的波粒二象性。既然是电磁波,就有它的频率和波长,既然是一种粒子(光子),就有它的大小和数量。
光子的运动是携带能量的,最常见的就要属太阳光了,若没有能量,赖以生存的地球也不会有适宜的温度了。所以,太阳光是以光子的形式,按一定的波形向周围辐射能量的。

早在1666年,英国科学家牛顿就揭示了光的色学性质和颜色的秘密,他证实∶太阳光是各种颜色的混合光,并发现光的颜色决定于光的频率。
可见光是人的眼睛可以感知的部分。在这里,人的眼睛是什么?它就相当于传感器,能把对光的感知信号送给大脑,并做出判断。
但人的这个传感器是有一定感知区间的,一般正常人的眼睛可以感知的电磁波的频率在380~750THz,波长在780~400nm之间,这就是可见光的频率和波长范围。正是由于可见光的存在,人类世界才充满了光明,若没有可见光区,任何空间都是黑暗的。

所以,依照上图,人们日常所说的红橙黄绿青蓝紫都是按照频率来排序的。
紫外线可见吗?红外线可见吗?当然不可见,因为它们都不在可见光区,但它们都客观存在。紫外线可以杀菌,红外线具有热效应,这都属于基本常识。

为什么要说这些哪?首先,科普一下,相当于回忆一下高中物理,再者,你会发现,我们日常用的发光管,会有这种特性,有的显示红色,有的显示绿色,还有的显示橙色,还可以由红变绿,有绿变红,这都与它本身的特性及光谱有关。
发光管属于二极管中的一种,与二极管结构类似,也有一个PN结,P引出阳极,N引出阴极,所不同的是,半导体材料使用的不是硅或锗,而是另一种半导体材料∶坤化镓或磷化镓。

上图中的发光管只有两个腿,属于单色管,还有双色管和多色管。比如,双色管有三个腿,共阴极,两个阳极,一个阴极,共阳极,两个阴极,一个阳极。如图∶

发光管所加正向电压超过开启电压后,即有电流流过发光管,由于所使用半导体材料的不同,发光管电流形成过程中电子和空穴复合,其释放出的能量以发光的形式表现出来,这就是发光管的工作原理。
所发光的颜色(波长)决定于制造时所使用的材料,可以发出各种颜色的光,覆盖了从375nm-700nm波长的范围。可见,它们都属于可见光的波段范围。