As luzes LED são baseadas em uma combinação de vários conceitos científicos fundamentais:

1. Física de Semicondutores:

* Teoria da banda: Os LEDs confiam nas propriedades únicas dos semicondutores, materiais cuja condutividade elétrica se enquadra entre a de um condutor e um isolador. A teoria da banda explica como os elétrons em um semicondutor podem ser excitados com níveis mais altos de energia aplicando tensão, levando à emissão de luz.
* Doping: Os materiais LED são dopados com impurezas para criar semicondutores do tipo P (excesso de orifícios) e N-Type (excesso de elétrons). Isso cria uma junção em que elétrons e orifícios se recombinam, liberando energia na forma de luz.

2. Mecânica quântica:

* Níveis de energia quântica: A energia da luz emitida de um LED é determinada pela diferença de energia entre os níveis de energia dos elétrons no material semicondutor. Essa diferença de energia corresponde a comprimentos de onda específicos da luz, explicando as diferentes cores dos LEDs.
* Emissão de fótons: A recombinação de elétrons e orifícios em um LED resulta na emissão de fótons, que são partículas leves. Esse processo é governado pelos princípios da mecânica quântica.

3. Eletromagnetismo:

* Fluxo de corrente: Os LEDs requerem um fluxo de corrente através da junção P-N para excitar os elétrons e produzir luz. Esse fluxo de corrente é baseado nos princípios do eletromagnetismo.

4. Óptica:

* refração e reflexão leve: Os LEDs usam lentes e refletores para direcionar e concentrar a luz emitida, utilizando os princípios de refração e reflexão.

em resumo: Os LEDs são uma maravilha de engenharia que combina conhecimento de vários campos da ciência, incluindo física semicondutores, mecânica quântica, eletromagnetismo e óptica. Isso permite que eles convertem com eficiência energia elétrica em luz com alta eficiência energética e longa vida útil.