LED monocromatici
Abbiamo visto che è possibile far passare un’enorme quantità di elettroni, dalla banda di valenza a quella di conduzione, ma rimane la domanda…
Dove va l’energia usata per spostarli, una volta che gli elettroni tornano nella loro posizione di equilibrio?
La risposta ce la dà il fisico tedesco Max Planck, iniziatore della Fisica Quantistica: l’elettrone restituisce l’energia assorbita sotto forma di luce.
Più precisamente, la lunghezza d’onda della radiazione luminosa dipende proprio dall’energia necessaria per spostare l’elettrone, dalla banda di valenza a quella di conduzione: questo risultato prende il nome di Legge di Planck.
Ma da cosa dipende questa energia?
Questa energia è una proprietà del materiale: dunque scegliendo vari materiali possiamo ottenere fotoni con varie lunghezze d’onda, che corrispondono ai vari colori!
Semplice, no?
Mica tanto, purtroppo…
Per fare un esempio, il primo LED costruito, quello rosso, è stato inventato negli anni Sessanta da Nick Holonyak…
…mentre per avere il LED blu si è dovuto attendere il 1992, con Hiroshi Amano, Isamu Akasaki e Shuji Nakamura.
Il blu, all’epoca, era il colore mancante per poter generare la luce bianca (che è composta dalla miscela di tutti i colori): si sapeva che materiale usare per produrla – il nitruro di gallio – ma non si sapeva fabbricarlo!
I tre scienziati giapponesi sono stati insigniti del Premio Nobel nel 2014 “per l’invenzione di LED blu efficienti, i quali hanno reso disponibile luce bianca potente con risparmio di energia“, dopo quasi dieci anni di esperimenti con il nitruro di gallio.
Fateci caso: nei vecchi elettrodomestici le spie di segnalazione o stand-by erano di colore rosso o verde, mai blu o bianco.
Non era un capriccio dei produttori: i LED blu (e di conseguenza quelli bianchi) non esistevano!
Abbiamo visto che la lunghezza d’onda dipende dal materiale, dunque lo spettro d’emissione di un LED è monocromatico, in base al materiale con cui è costruito.
Oggi sono disponibili in commercio LED monocromatici di moltissimi colori e persino LED che emettono raggi UV o infrarossi, come quelli solitamente usati dai telecomandi.
E il bianco, che non è un colore, come si fa?…
Lo vedremo nel prossimo capitolo!
