¿como funciona la luz led?

Los ledes se usan como indicadores en muchos dispositivos y en iluminación. Los primeros ledes emitían luz roja de baja intensidad, pero los dispositivos actuales emiten luz de alto brillo en el espectro infrarrojo, visible y ultravioleta.

Debido a su capacidad de operación a altas frecuencias, son también útiles en tecnologías avanzadas de comunicaciones y control. Los ledes infrarrojos también se usan en unidades de control remoto de muchos productos comerciales incluyendo equipos de audio y vídeo.

Existen tres formas principales de conocer la polaridad de un led:

• La pata más larga siempre va a ser el ánodo.
• En el lado del cátodo, la base del led tiene un borde plano.
• Dentro del led, la plaqueta indica el ánodo. Se puede reconocer porque es más pequeña que el yunque, que indica el cátodo.

Ventajas

Los led presentan muchas ventajas sobre las fuentes de luz incandescente y fluorescente, tales como: el bajo consumo de energía, un mayor tiempo de vida, tamaño reducido, resistencia a las vibraciones, reducida emisión de calor, no contienen mercurio (el cual al exponerse en el medio ambiente es altamente nocivo y posibilita el envenenamiento por mercurio), en comparación con la tecnología fluorescente, no crean campos magnéticos altos como la tecnología de inducción magnética, con los cuales se crea mayor radiación residual hacia el ser humano; reducen ruidos en las líneas eléctricas, son especiales para utilizarse con sistemas fotovoltaicos (paneles solares) en comparación con cualquier otra tecnología actual; no les afecta el encendido intermitente (es decir pueden funcionar como luces estroboscópicas) y esto no reduce su vida promedio, son especiales para sistemas antiexplosión ya que cuentan con un material resistente, y en la mayoría de los colores (a excepción de los ledes azules), cuentan con un alto nivel de fiabilidad y duración.

Tiempo de encendido

Los ledes tienen la ventaja de poseer un tiempo de encendido muy corto (menor de 1 milisegundo) en comparación con las luminarias de alta potencia como lo son las luminarias de alta intensidad de vapor de sodio, aditivos metálicos, halogenuro o halogenadas y demás sistemas con tecnología incandescente.

Variedad de colores

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La excelente variedad de colores en que se producen los ledes ha permitido el desarrollo de nuevas pantallas electrónicas de texto monocromáticas, bicolores, tricolores y RGB (pantallas a todo color) con la habilidad de reproducción de vídeo para fines publicitarios, informativos o para señalización.

Desventajas

Según un estudio reciente parece ser que los ledes que emiten una frecuencia de luz muy azul, pueden ser dañinos para la vista y provocar contaminación lumínica.⁴Los ledes con la potencia suficiente para la iluminación de interiores son relativamente caros y requieren una corriente eléctrica más precisa, por su sistema electrónico para funcionar con voltaje alterno, y requieren de disipadores de calor cada vez más eficientes en comparación con las bombillas fluorescentes de potencia equiparable.

Funcionamiento

Cuando un led se encuentra en polarización directa, los electrones pueden recombinarse con los huecos en el dispositivo, liberando energía en forma defotones. Este efecto es llamado electroluminiscencia y el color de la luz (correspondiente a la energía del fotón) se determina a partir de la banda de energía del semiconductor. Por lo general, el área de un led es muy pequeña (menor a 1 mm²), y se pueden usar componentes ópticos integrados para formar su patrón de radiación. Comienza a lucir con una tensión de unos 2 Voltios.

Es muy probable que el inventor de las gafas residiera en la ciudad italiana de Pisa durante la década de 1280. Se cree que era un artesano vidriero, y aunque su identidad exacta nunca ha sido establecida con seguridad, dos hombres, Alessandro Spina y Salvino Armato, los dos de la misma edad y maestros vidrieros, son los candidatos más proba­bles a semejante honor.
Las pruebas favorecen ligeramente a Salvino Armato. Físico óptico oriundo de Florencia, Armato mejoró su propia visión, a los treinta y cinco años de edad, cuando en el año 1280 efectuaba unos experimentos ba­sados en la refracción de la luz. Se orientó hacia la fabricación del vi­drio, pensando siempre en mejorar su visión, y se cree que ideó unas gruesas lentes correctoras de forma curva.           
Al principio recibieron el nombre de “roidi da geli”, que significaba “discos para los ojos” y sirvieron para mejorar los trabajos de los artesanos que necesitaban precisión en su labor.

A mediados del siglo XIV, los italianos empezaron a dar el nombre de lenticchie, lentejas, a estos discos de cristal para los ojos, de­bido a su semejanza con esta popular legumbre del país. Durante más de doscientos años, las gafas se conocerían en Italia como “lentejas de cristal”, y no es sorprendente que éste sea el origen de nuestras pala­bras “lente” y “lentilla”.

Otro fenomeno que se produce al transmitirse la luz es la refraccion, la cual consiste en un cambio de velocidad de la luz al pasar de un medio a otro; este puede ser aire - agua - aire o aire - vidrio - aire. Por ejemplo, si se mete un popote a un vaso con agua, se observa que el popote, aparentemente, se dobla. Esto se debe a que la luz pasa de una sustancia menos densa a otra mas densa.

La refraccion de la luz se presenta siempre que un rayo atraviesa la superficie de separacion de dos medios transparentes distintos.

La refraccion de la luz esta sujeta a dos leyes:

1a. El rayo incidente, la normal y el rayo refractado estan en un mismo plano.

2a. La relacion entre el seno del angulo de incidencia y el seno del angulo de refraccion dan una constante llamada indice de refraccion, que puede expresarse algebraicamente como:

Al igual que otras constantes fisicas, el indice de refraccion puede ser considerado para determinar la pureza de una sustancia, esta constante es usada frecuentemente para señalar la pureza del diamante. A continuacion se presenta un cuadro en donde se observan los indices de refraccion de diferentes sustancias.
Cuando el rayo incidente pasa de una sustancia menos densa (aire) a otra mas densa (vidrio) se acerca a la normal; es decir, el angulo de incidencia es mayor que el angulo de refraccion.

Cuando el rayo incidente pasa de una sustancia mas densa (vidrio) a otra menos densa (aire) se aleja de la normal; es decir, el angulo de incidencia es menor que el angulo de refraccion.

Sin embargo, existe un angulo limite en donde ya no se produce refraccion, sino reflexion.

Cuando la luz pasa a traves de un prisma se efectua doble refraccion; la primera, cuando entra al prisma y el rayo incidente se acerca a la normal y, la segunda, cuando sale y se aleja de la normal.

Antiguamente se sabia que la luz solar, al pasar por cristales transparentes o joyas, como el brillante, producia luces de colores. Fue Newton quien demostro que la luz blanca, al pasar por un prisma, se descompone en diferentes colores y que la funcion de este es separar la luz, refractandola en diferentes colores.

A este fenomeno de esparcimiento angular de todos los colores se le llama dispersion de la luz, y a los colores producidos espectro.

Cuando los medios en donde se produce la refraccion tienen sus superficies curvas se llaman lentes, las cuales son utilizadas para la construccion de diferentes aparatos opticos, tales como microscopios, telescopios, camaras fotograficas o proyectores de cine; o bien los simples pero importantes lentes para corregir los defectos de la vista de los seres humanos.

Las lentes se clasifican en concavas o divergentes y convexas o convergentes.