Dein Velorücklicht leuchtet rot, die Anzeige deiner Digitaluhr strahlt in der Dunkelheit und auch aus deiner Taschenlampe kommt helles Licht. Wahrscheinlich sind da Leuchtdioden am Werk ... Denn wie Glühbirnen oder Leuchtstofflampen können auch Leuchtdioden aus Strom Licht machen.
Die Leuchtdiode funktioniert wie eine Einbahnstrasse für Autos
Leuchtdioden sind kleine Lämpchen. In ihrem Innern befindet sich ein spezieller Chip aus einem Stoff, den man Halbleiter nennt. Diesen Chip kannst du dir als eine Einbahnstrasse mit einer Schranke vorstellen – man kann sich nur in eine Richtung hindurchbewegen.
Wenn die Leuchtdiode am Strom angeschlossen ist, fliessen durch sie viele kleine elektrisch geladene Teilchen, die Elektronen. Stell dir vor, die Elektronen sind kleine Autos, die alle in die gleiche Richtung fahren. Wenn sie zur Leuchtdiode kommen, öffnet sich die Schranke, und die Autos können durch. Hinter der Schranke befinden sich viele Parkplätze. Jedes Auto, das seinen Parkplatz gefunden hat, macht vor lauter Freude darüber einen Luftsprung und springt weg von der Einbahnstrasse. Beim Wegspringen entsteht ein kleiner Lichtblitz. Da viele Autos die Leuchtdiode durchfahren, machen sie auch viele Lichtblitze – die Leuchtdiode leuchtet.
Klein, robust und langlebig
Es gibt verschiedene Halbleiter, die man für Leuchtdioden verwenden kann. Je nach Material leuchtet das Lämpchen in verschiedenen Farben oder es gibt weisses Licht ab. So kann man Leuchtdioden in vielen verschiedenen Bereichen einsetzen, zum Beispiel für Laserpointer, in Scheinwerfern, bei Lichtschranken, für Displays, als Signalleuchten, in Taschenlampen und noch für ganz viele andere Sachen.
Das Gute an den Leuchtdioden ist, dass sie sehr klein und robust sind. Auch haben sie eine hohe Lebensdauer, nämlich bis zu 100'000 Stunden (zum Vergleich: die früher benutzten Glühbirnen funktionierten etwa 1'000 Stunden lang). Und die Leuchtdioden sind sehr effizient, das heisst, fast der ganze Strom wird in Licht umgewandelt.
Mehr Licht und weniger Wärme
Anders war das bei der Glühbirne, die ja einen Teil des Stroms zu Licht, und den anderen Teil zu Wärme macht. Das hast du sicher schon beim Anfassen einer leuchtenden Glühbirne gemerkt. Damit man aus dem Strom mehr Licht und weniger Wärme gewinnt, verwendet man heute anstelle von Glühbirnen oft Leuchtstofflampen. Diese Lampen enthalten ein Gas, das vom Strom zum Leuchten gebracht wird. Die Technik der LED-Lampen eignet sich noch nicht für jede Verwendung, wird aber auch immer beliebter.