Farbe und Spannung bei LED © Siemens Stiftung 2018 CC BY-SA 4.0 international

Farbe und Spannung bei LED

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Die Betriebsspannung bei LED hängt von der Farbe ab. Dies ist ein Hinweis auf diskrete Energieniveaus und den Photonencharakters des Lichts.

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2018-07-27
Welche Farbe eine LED abstrahlt, hängt vom Energieniveau des Ladungsübergangs vom Nichtleitungsband ins Leitungsband ab. Je nach Grundmaterial (Si, GaAs, GaN usw.) und Dotierung, sowie innerem Widerstand besitzt jede LED eine typische Betriebsspannung (Spannung = Potential = Energiedifferenz). Die wird zwar von Bauform (innerem Widerstand usw.) modifiziert, ist aber letztlich vom diskreten Energieniveau des Ladungsübergangs zwischen Nichtleitungs- und Leitungsband bestimmt.

Hinweise und Ideen:
Das abstrakte Prinzip der Quantisierung von Energie in Form von Photonen wird in einem extrem einfachen Experiment mit vier LED und einem Netzgerät deutlich. Rote LED leuchten ab ca. 1,5 Volt, gelbe ab ca. 1,9 Volt, grüne ab ca. 2,3 Volt und blaue ab ca. 3,3 Volt.
Eine Anleitung für den Bau eines geregelten LED-Farbmischers findet man in der Experimentieranleitung „Experimente – Energiequantisierung mit LEDs“ auf dem Medienportal der Siemens Stiftung.
Beispiel
Physik; Technik
Klasse 5 bis 6; Klasse 7 bis 9; Klasse 10 bis 13
Weiterführende Schulen
Farbenlehre; Halbleiter; Licht; Welle (Physik)
Medienportal der Siemens Stiftung
MediaHouse GmbH
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