In quali condizioni è stata rilevata l' emissione di luce vicino al infrarosso?
doc-9159
Nel settembre 1961, mentre lavoravano a Texas Instruments a Dallas, Texas, James R. Biard e Gary Pittman scoprirono l' emissione di luce quasi infrarossa (900 nm) da un diodo tunnel che avevano costruito su un substrato GaAs. Nell' ottobre 1961, avevano dimostrato un' efficiente emissione di luce e accoppiamento del segnale tra un emettitore di luce a giunzione p-n GaAs e un fotodetettore a semiconduttore isolato elettricamente. L' 8 agosto 1962 Biard e Pittman depositarono un brevetto intitolato "Diodo radiante a semiconduttore" basato sulle loro scoperte, che descriveva un LED a giunzione p-n diffusa di zinco con un contatto catodico spaziato per consentire l' emissione efficiente di luce infrarossa sotto bias in avanti. Dopo aver stabilito la priorità del loro lavoro sulla base dei quaderni di ingegneria precedenti alla presentazione da parte della G. E. Laboratori, RCA Research Labs, IBM Research Labs, Bell Labs e Lincoln Labs del MIT, l' ufficio brevetti degli Stati Uniti ha rilasciato il brevetto per il GaAs infrarosso (IR) a diodo emettitore di luce (U. S. Patent US3293513), il primo LED pratico. Subito dopo il deposito del brevetto, Texas Instruments (TI) ha avviato un progetto per la produzione di diodi infrarossi. Nell' ottobre 1962, TI annunciò il primo prodotto commerciale a LED (la SNX-100), che utilizzava un cristallo GaAs puro per emettere una potenza luminosa di 890 nm.
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doc-7971
La parte infrarossa dello spettro ha diversi vantaggi utili per gli astronomi. Nuvole molecolari fredde e scure di gas e polveri nella nostra galassia si illumineranno di calore irradiato, come sono irradiati da stelle incastrate. L' infrarosso può anche essere utilizzato per rilevare protostelle prima che queste comincino a emettere luce visibile. Le stelle emettono una porzione più piccola della loro energia nello spettro infrarosso, in modo che gli oggetti freddi vicini come pianeti possono essere più facilmente rilevati. (Nello spettro della luce visibile, il bagliore della stella annegherà la luce riflessa da un pianeta.) stelle incastonate.
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doc-7960
L' insorgenza dell' infrarosso è definita (secondo standard diversi) a vari valori generalmente compresi tra 700 nm e 800 nm, ma il confine tra la luce visibile e quella infrarossa non è definito con precisione. L' occhio umano è notevolmente meno sensibile alla luce al di sopra della lunghezza d' onda di 700 nm, così lunghe lunghezze d' onda rendono insignificanti i contributi alle scene illuminate da sorgenti luminose comuni. Tuttavia, una luce vicino all' infrarosso particolarmente intensa (ad es. da laser IR, sorgenti LED IR o da luce diurna brillante con la luce visibile rimossa dai gel colorati) può essere rilevata fino a circa 780 nm e viene percepita come luce rossa. Fonti che forniscono lunghezze d' onda fino a 1050 nm possono essere viste come una luce rossa spenta in sorgenti intense, causando qualche difficoltà nell' illuminazione quasi-IR di scene al buio (di solito questo problema pratico è risolto da illuminazione indiretta).
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doc-7965
La radiazione infrarossa è popolarmente conosciuta come "radiazione di calore"[citazione necessaria], ma la luce e le onde elettromagnetiche di qualsiasi frequenza riscalderanno superfici che li assorbono. La luce infrarossa proveniente dal Sole rappresenta il 49% del riscaldamento della Terra, mentre la restante parte è causata dalla luce visibile che viene assorbita e poi irradiata a lunghezze d' onda più lunghe. I laser a luce visibile o a emissione ultravioletta possono cartigliare la carta e gli oggetti incandescentemente caldi emettono radiazioni visibili. Gli oggetti a temperatura ambiente emetteranno radiazioni concentrate per lo più nella banda da 8 a 25 µm, ma questo non è distinto dall' emissione di luce visibile da parte di oggetti incandescenti e ultravioletti da parte di oggetti ancora più caldi (vedere il corpo nero e la legge dello spostamento di Wien).
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doc-7966
L' inseguimento infrarosso, noto anche come homing infrarosso, si riferisce ad un sistema passivo di guida missilistica, che utilizza l' emissione da un bersaglio di radiazione elettromagnetica nella parte infrarossa dello spettro per seguirlo. I missili che utilizzano la ricerca a infrarossi sono spesso chiamati "chi cerca calore", dal momento che l' infrarosso (IR) è appena sotto lo spettro visibile della luce in frequenza ed è irradiato fortemente da corpi caldi. Molti oggetti come le persone, i motori dei veicoli e gli aerei generano e trattengono calore e, come tali, sono particolarmente visibili nelle lunghezze d' onda infrarosse della luce rispetto agli oggetti sullo sfondo.
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doc-7848
Ci sono molte sorgenti luminose non incandescenti, come la lampada fluorescente, lampade a scarica ad alta intensità e lampade a LED, che hanno una maggiore efficienza luminosa, e alcuni sono stati progettati per essere retrofitted in apparecchi per lampade ad incandescenza. Questi dispositivi producono luce per luminescenza. Queste lampade producono linee spettrali discrete e non hanno l' ampia "coda" di emissioni infrarosse invisibili. Selezionando accuratamente quali transizioni di livello di energia elettronica sono utilizzate, e rivestimenti fluorescenti che modificano la distribuzione spettrale, lo spettro emesso può essere sintonizzato per imitare l' aspetto delle sorgenti incandescenti, o altre diverse temperature di colore della luce bianca. A causa delle linee spettrali discrete piuttosto che di uno spettro continuo, la luce non è ideale per applicazioni come la fotografia e la cinematografia.
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doc-7969
Il vicino infrarosso è la regione più vicina in lunghezza d' onda alla radiazione rilevabile dall' occhio umano, il medio e il lontano infrarosso sono progressivamente più lontani dallo spettro visibile. Altre definizioni seguono diversi meccanismi fisici (picchi di emissione, bande vs., assorbimento d' acqua) e le più recenti ragioni tecniche (i comuni rivelatori di silicio sono sensibili a circa 1.050 nm, mentre la sensibilità di InGaAs inizia a circa 950 nm e termina tra 1.700 e 2.600 nm, a seconda della specifica configurazione). Purtroppo, le norme internazionali per queste specifiche non sono attualmente disponibili. Vicino infrarosso.
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doc-7959
La radiazione infrarossa è utilizzata in applicazioni industriali, scientifiche e mediche. I dispositivi di visione notturna che utilizzano l' illuminazione attiva a vicino infrarossi consentono di osservare persone o animali senza che l' osservatore venga rilevato. L' astronomia a infrarossi utilizza telescopi dotati di sensori per penetrare nelle regioni polverose dello spazio, come le nuvole molecolari; rilevare oggetti come pianeti, e per vedere oggetti altamente traslocati in rosso dai primi giorni dell' universo. Telecamere termoimmagini a infrarossi sono utilizzati per rilevare la perdita di calore in sistemi isolati, per osservare il cambiamento del flusso sanguigno nella pelle, e per rilevare il surriscaldamento di apparecchiature elettriche.
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doc-9180
I punti quantistici (QD) sono nanocristalli semiconduttori che possiedono proprietà ottiche uniche. Il loro colore di emissione può essere sintonizzato dal visibile in tutto lo spettro infrarosso. Questo permette ai dot LED quantistici di creare quasi tutti i colori sul diagramma CIE. Ciò fornisce più opzioni di colore e una resa cromatica migliore rispetto ai LED bianchi, poiché lo spettro di emissione è molto più ristretto, caratteristica degli stati di confinamento quantistico. Ci sono due tipi di schemi per l' eccitazione QD. Si utilizza l' eccitazione foto con una fonte di luce primaria LED (tipicamente blu o LED UV sono utilizzati). L' altro è l' eccitazione elettrica diretta prima dimostrata da Alivisatos et al.
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doc-7970
Il calore è l' energia in transito che scorre a causa della differenza di temperatura. A differenza del calore trasmesso da conduzione termica o convezione termica, la radiazione termica può propagarsi attraverso il vuoto. La radiazione termica è caratterizzata da un particolare spettro di molte lunghezze d' onda che è associato all' emissione da un oggetto, dovuta alla vibrazione delle sue molecole ad una data temperatura. Le radiazioni termiche possono essere emesse da oggetti a qualsiasi lunghezza d' onda, e a temperature molto elevate tali radiazioni sono associate a spettri ben al di sopra dell' infrarosso, che si estendono in regioni visibili, ultraviolette e persino a raggi X (cioè la corona solare). Così, l' associazione popolare della radiazione infrarossa con la radiazione termica è solo una coincidenza basata sulle temperature tipiche (rispetto a quelle basse) che spesso si trovano vicino alla superficie del pianeta Terra.
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doc-9196
Molti sistemi di sensori fanno affidamento sulla luce come fonte di segnale. I LED sono spesso ideali come sorgente luminosa a causa delle esigenze dei sensori. I LED sono utilizzati come sensori di movimento, ad esempio nei mouse ottici del computer. La barra sensore di Nintendo Wii utilizza LED a infrarossi. I pulsossimetri li utilizzano per misurare la saturazione di ossigeno. Alcuni scanner a lastra piana utilizzano array di LED RGB piuttosto che la tipica lampada fluorescente a catodo freddo come sorgente luminosa. Il controllo indipendente di tre colori illuminati consente allo scanner di calibrarsi per un bilanciamento più accurato dei colori e non è necessario il riscaldamento. Inoltre, i suoi sensori devono essere solo monocromatici, poiché in qualsiasi momento la pagina sottoposta a scansione è illuminata da un solo colore di luce. Poiché i LED possono essere utilizzati anche come fotodiodi, possono essere utilizzati sia per l' emissione che per il rilevamento delle foto. Questo potrebbe essere utilizzato, ad esempio, in un touchscreen che registra la luce riflessa da un dito o da uno stilo. Molti materiali e sistemi biologici sono sensibili o dipendenti dalla luce. Le lampade Grow Light utilizzano i LED per aumentare la fotosintesi nelle piante e batteri e virus possono essere rimossi dall' acqua e da altre sostanze utilizzando i LED UV per la sterilizzazione.
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