题目
【单选题】LED发光方式和出光性质为()A. 相干光 受激辐射B. 非相干光 受激辐射C. 非相干光 自发辐射D. 相干光 自发辐射
【单选题】LED发光方式和出光性质为()
A. 相干光 受激辐射
B. 非相干光 受激辐射
C. 非相干光 自发辐射
D. 相干光 自发辐射
题目解答
答案
C. 非相干光 自发辐射
解析
本题考查LED发光方式和出光性质的相关知识。解题思路是需要明确相干光与非相干光的区别,以及受激辐射和自发辐射的概念,然后根据LED的发光原理来判断其发光方式和出光性质。
1. 明确相干光与非相干光的概念
- 相干光:是指频率相同、振动方向相同、相位差恒定的光。
- 非相干光:不满足相干光条件的光,即频率、振动方向或相位差不满足相干条件。
2. 明确受激辐射和自发辐射的概念
- 受激辐射:处于高能级 $E_2$ 的原子,在频率为 $\nu=\frac{E_2 - E_1}{h}$(其中 $h$ 为普朗克常量,$E_1$ 为低能级能量)的外来光子的激励下,会跃迁到低能级 $E_1$,同时发射出一个与外来光子频率、相位、偏振方向和传播方向都相同的光子。
- 自发辐射:处于高能级 $E_2$ 的原子,会自发地跃迁到低能级 $E_1$,同时发射出一个频率为 $\nu=\frac{E_2 - E_1}{h}$ 的光子。自发辐射的光子的发射方向、相位和偏振方向都是随机的。
3. 分析LED的发光原理
LED(发光二极管)是基于半导体材料的电致发光现象。当给LED施加正向电压时,电子和空穴在半导体材料中复合,多余的能量以光子的形式释放出来。这种发光过程是大量原子自发地从高能级跃迁到低能级而产生的,属于自发辐射。
4. 判断LED发出光的相干性
由于自发辐射的光子的发射方向、相位和偏振方向都是随机的,不满足相干光的条件,所以LED发出的光是非相干光。
综上,LED发光方式是自发辐射,出光性质是非相干光,答案选C。