Anschaulich und anwendungsorientiert vermittelt dieses Lehrbuch fundierte Kenntnisse über Lichtquellen, angefangen bei den physikalischen Grundlagen der Lichterzeugung über Aufbau bis hin zu technischen Ausführungsformen. Darüber hinaus erläutert der Autor ausführlich die Technik der Halbleiterlichtquellen und der OLEDs, die zukünftig von großer Bedeutung sein werden.
Die mathematischen Voraussetzungen beschränken sich auf Grundkenntnisse, die in Ingenieurstudiengängen an anwendungsbezogenen Hochschulen in den ersten vier Studiensemestern vermittelt werden.
Häufig gestellte Fragen
Ja, du kannst dein Abo jederzeit über den Tab Abo in deinen Kontoeinstellungen auf der Perlego-Website kündigen. Dein Abo bleibt bis zum Ende deines aktuellen Abrechnungszeitraums aktiv. Erfahre, wie du dein Abo kündigen kannst.
Derzeit stehen all unsere auf mobile Endgeräte reagierenden ePub-Bücher zum Download über die App zur Verfügung. Die meisten unserer PDFs stehen ebenfalls zum Download bereit; wir arbeiten daran, auch die übrigen PDFs zum Download anzubieten, bei denen dies aktuell noch nicht möglich ist. Weitere Informationen hier.
Perlego bietet zwei Pläne an: Elementar and Erweitert
Elementar ist ideal für Lernende und Interessierte, die gerne eine Vielzahl von Themen erkunden. Greife auf die Elementar-Bibliothek mit über 800.000 professionellen Titeln und Bestsellern aus den Bereichen Wirtschaft, Persönlichkeitsentwicklung und Geisteswissenschaften zu. Mit unbegrenzter Lesezeit und Standard-Vorlesefunktion.
Erweitert: Perfekt für Fortgeschrittene Studenten und Akademiker, die uneingeschränkten Zugriff benötigen. Schalte über 1,4 Mio. Bücher in Hunderten von Fachgebieten frei. Der Erweitert-Plan enthält außerdem fortgeschrittene Funktionen wie Premium Read Aloud und Research Assistant.
Beide Pläne können monatlich, alle 4 Monate oder jährlich abgerechnet werden.
Wir sind ein Online-Abodienst für Lehrbücher, bei dem du für weniger als den Preis eines einzelnen Buches pro Monat Zugang zu einer ganzen Online-Bibliothek erhältst. Mit über 1 Million Büchern zu über 1.000 verschiedenen Themen haben wir bestimmt alles, was du brauchst! Weitere Informationen hier.
Achte auf das Symbol zum Vorlesen in deinem nächsten Buch, um zu sehen, ob du es dir auch anhören kannst. Bei diesem Tool wird dir Text laut vorgelesen, wobei der Text beim Vorlesen auch grafisch hervorgehoben wird. Du kannst das Vorlesen jederzeit anhalten, beschleunigen und verlangsamen. Weitere Informationen hier.
Ja! Du kannst die Perlego-App sowohl auf iOS- als auch auf Android-Geräten verwenden, um jederzeit und überall zu lesen – sogar offline. Perfekt für den Weg zur Arbeit oder wenn du unterwegs bist. Bitte beachte, dass wir keine Geräte unterstützen können, die mit iOS 13 oder Android 7 oder früheren Versionen laufen. Lerne mehr über die Nutzung der App.
Ja, du hast Zugang zu Lichtquellen von Rainer Dohlus im PDF- und/oder ePub-Format sowie zu anderen beliebten Büchern aus Naturwissenschaften & Optik & Licht. Aus unserem Katalog stehen dir über 1 Million Bücher zur Verfügung.
Einstein hat in den Fünfzigerjahren in einem Brief geschrieben: „All die 50 Jahre bewusster Grübelei haben mich der Antwort auf die Frage ‚Was sind Lichtquanten?‘ nicht näher gebracht. Heutzutage denken Krethi und Plethi sie wüssten es, aber sie täuschen sich.“ Tatsächlich ist die Jahrhunderte alte Frage, ob Licht Teilchen- oder Wellencharakter hat, bis heute nicht beantwortet … und zwar deshalb nicht, weil man sie gar nicht beantworten kann. Licht tritt je nach Experiment als Welle oder als Teilchen in Erscheinung. Erst die Quantentheorie hat dieses Phänomen befriedigend beschrieben. So wird auch in diesem Buch die Betrachtungsweise wechseln: zunächst wird zur begrifflichen Einteilung der Strahlung sowie zur Einführung einiger grundlegender Eigenschaften das Wellenbild herangezogen, dann aber auch ins Quantenbild gewechselt.
Es soll zunächst der Begriff Licht genauer definiert werden. Dies geschieht u.a. durch die DIN-Norm 5031, Blatt 7 [DIN 5031-7]. Sie spezifiziert elektromagnetische Wellen im Wellenlängenbereich von 100 nm bis 1 mm als optische Strahlung (Abb. 1.1). Unter Licht im eigentlichen Sinne versteht man Strahlung im Wellenlängenbereich von 380 nm bis 780 nm (sichtbare Strahlung, VIS). Seine Erzeugung ist Kernthema dieses Buches, wenngleich dabei auch häufig UV- bzw. IR-Strahlung auftritt.
Abb. 1.1: Der Wellenlängenbereich der optischen Strahlung erstreckt sich von 100 nm bis 1 mm. Die Wellenlängenskala ist logarithmisch skaliert.
Licht ist, ähnlich den bekannten Radiowellen, eine transversale elektromagnetische Welle, die aus zwei Feldern, dem elektrischen und magnetischen Feld, besteht. In Abb. 1.2 sind die Verhältnisse bei einer ebenen Welle skizziert, die sich in y -Richtung ausbreitet. In diesem
Fall stehen
- und H -Vektor senkrecht aufeinander und sind ihrerseits senkrecht zur Ausbreitungsrichtung. Diejenige Ebene, die durch die Schwingungsrichtung der elektrischen Feldstärke und durch die Ausbreitungsrichtung festgelegt ist, wird Schwingungsebene genannt. Durch die Schwingungsrichtung der magnetischen Feldstärke und durch die Ausbreitungsrichtung wird die Polarisationsebene festgelegt. Licht, das sich wie in Abb. 1.2 ausbreitet, wird linear polarisiert genannt, weil der Vektor der elektrischen Feldstärke in eine feste Richtung, hier die z-Richtung, zeigt. Eine andere Möglichkeit wäre, dass
in x-Richtung zeigt und
in negative z-Richtung. Alle weiteren Richtungen des
-Feldes bei Ausbreitung in y-Richtung lassen sich durch Komponenten Ex und Ez gemäß
(1.1)
ausdrücken.
Das Licht thermischer Lichtquellen stammt von einer Vielzahl von Sendern, die alle unabhängig voneinander strahlen. Jede so abgestrahlte Lichtwelle hat für sich eine eigene Schwingungsrichtung. Die einzelnen Richtungen der elektrischen Feldstärke sind also statistisch verteilt, so dass das Licht im Ganzen unpolarisiert erscheint.
Abb. 1.2: Ausbreitung einer elektromagnetischen Welle. Bei der ebenen Welle stehen
- und
-Vektor senkrecht aufeinander.
1.1.2 Lichtquanten
Die Vorstellung von Licht als einer Art Radiowelle mit extrem hoher Frequenz ist nicht mehr haltbar, wenn man die Entstehung von Licht genauer analysiert. Betrachtet man etwa die Spektren, die entstehen, wenn man eine Gasentladung in Wasserstoffatmosphäre brennt, dann stellt man fest, dass nur ganz bestimmte Frequenzen auftreten. Das rührt daher, dass die Emission von Licht in Form von Energiepaketen, so genannten Lichtquanten oder Photonen erfolgt. Ihre Energie ist E=hf , wobei f die Frequenz der Lichtwelle darstellt. h ist die Plancksche Konstante, ihr Wert ist 6, 6261⋅10−34 Js.
Fasst man das Elektron als Materiewelle auf und überträgt diese Vorstellung auf Bohrs um den Kern kreisendes Elektron, dann erhält man nur dann stabile „Bahnen“, wenn der Umfang der Kreisbahn mit Radius rn ein ganzzahliges Vielfaches n der Wellenlänge λe ist:
(1.2)
Bei allen anderen Bahnradien löscht sich die Welle durch Interferenz aus. Die Wellenlänge λe der Materiewelle ist mit dem Impuls p des Elektrons nach de Broglie über
(1.3)
verknüpft, so dass für den Drehimpuls des Elektrons die Quantisie...
