Page 72 - Fizik 11 | Kazanım Kavrama Etkinlikleri

39
FİZİK 12

6. ÜNİTE : MODERN FİZİĞİN TEKNOLOJİDEKİ UYGULAMALARI > 6.2. Yarı İletken Teknolojisi
Kavram : LED
Genel Beceriler : Eleştirel Düşünme Becerisi
Alan Becerileri : Çıkarım Yapma Becerisi

Çalışmanın Adı IŞIK YAYAN DİYOT 20 dk.
Çalışmanın Amacı LED kavramını açıklayabilme.

Yönerge: Aşağıdaki metinden faydalanarak soruları cevaplayınız.
IŞIK YAYAN DİYOT

Aydınlatma, geçmişten günümüze insanlık için büyük önem taşımaktadır. Aydınlatma için daha ön celeri
mum ve gaz yağı kullanılırken sonrasında ampuller kullanılmaya başlanmıştır. Günümüzde genellikle ak-
kor, floresan ve LED ampuller tercih edilmektedir. Akkor ampulün içinde tungstenden yapılmış bir tel vardır
(Görsel 1). Bu telden akım geçtikçe telin sıcaklığı artar. Tungsten tel, çok yüksek sıcaklıktan dolayı (yakla-
şık 2000 K – 3000 K) çevresini aydınlatır. Akkor ampullerin verimliliği %10’un altındadır. Floresan ampuller
ise iki ucunda elektrot bulunan silindirik bir cam tüpten oluşur (Görsel 2). Elektronlar, elektrotların birinden
salınır ve AC gerilimiyle tüp içinde yüksek süratle ileri geri titreşmeye zorlanır. Tüpün içindeki cıva atomları
elektronla rın çarpması ile uyarılır. Uyarılan cıva atomları morötesi ışınlar yayar. Morötesi ışınların tüpün
içinde bulunan toz hâlinde fosfora çarpması ile fosfor atomları uyarılır. Kullanılan fosfora bağlı olarak farklı
renkte veya de sende ışık elde edilir. Kompakt floresan ampul, floresan ampulun şeklinin değiştirilmesi ve
bağlantı şeklinin akkor ampul ile aynı olacak şekilde yapılmasıyla elde edilir. Bu ampuller, akkor ampul-
lerden 10 kat daha uzun ömürlüdür. 23 W güce sahip kompakt floresan ampul 100 W’lık akkor ampulden
daha fazla ışık yayar.
LED ampuller, yalnızca bir yönde yük akışına izin veren iki uçlu elektronik cihazlardır (Görsel 3).

Görsel 1: Akkor ampul Görsel 2: Floresan ampul ve kompakt floresan ampul Görsel 3: Küçük ve büyük LED ampul
LED’in yapısında bir tarafta serbest elektronları içeren bir yarı iletken, diğer tarafta ise serbest elektron-
ları kabul edebilen başka bir yarı iletken bulunur. LED’in uçlarına potansiyel fark uygulandığında serbest
elektronlar, ikinci yarı iletkene gelerek enerji deşiklerine yerleşir ve uyarılmış atomun kararlı hâle geç-
mesindekine benzer şekilde kararlı duruma geçerken foton salarlar. Sonuç olarak LED lambalar elektrik
enerjisini ışık enerjine dönüştürerek ortamı aydınlatır.
LED’ler ilk olarak cihazların kapalı mı, açık mı olduğunu anlamamızı sağlayan kontrol panellerinde kulla-
nılmaya başlansa da günümüzde artık birçok alanda kullanılmaktadır. LED ampuller akkor ampullerden
100 kat daha uzun ömürlüdür ve içinde floresan ampullerde bulunan zararlı cıva yoktur. Aynı gerilim ile
çalışan 8 W güce sahip LED ile akkor ampul kıyaslandığında 15 kat daha fazla ışık yayar.

Sorular

1. Çevreye duyarlı bir kullanıcı hangi ampul çeşidini tercih eder? Açıklayınız.

2. LED’ler günlük hayatta nerelerde kullanılmaktadır?

3. Metin ve görsellerden yaptığınız çıkarımla LED kavramını nasıl açıklarsınız?

69
Hazırlayan: Musa ÖZCAN