Свет. Часть 2

В моём наборе «Свет и цвет» обнаружился ещё один источник света и его описание.

 
Набор «Свет и цвет. 100 красочных экспериментов», описание Жилин Д.М., Поваляев О.А.. Страница 19:

«2. Светодиод. Механизм свечения светодиода принципиально отличается от механизма свечения лампочки. Светодиод представляет собой контакт двух полупроводников. В каждом из них электроны могут иметь только определенное значение энергии (говорят, занимают определенные энергетические уровни). В одном из полупроводников этот уровень выше, чем в другом. Когда ток течет в одну сторону, электроны, проходя границу, перескакивают с более высокого энергетического уровня на более низкий. Избыток энергии при этом излучается в виде света».

«Никакого разогрева при этом не происходит, что вы чувствуете пальцами».

Напомню, что в соё время Планк предложил формулу соответствия энергии фотона частоте его излучения:

E_ф = h_*ν

Что имеется ввиду?

Электроны, переходя с уровня E₁ на уровень Е₂, излучают эту разницу энергий в виде фотона с определённой частотой.

Соответственно, красный, синий или зелёный светодиоды имеют строго подобранные разницы уровней полупроводников.

Это объяснение выглядит вполне прилично.

Если бы не одно но.

Я уж не знаю, зачем они это сделали. Но изготовители набора положили в коробку… белый светодиод!

А ведь свет белого цвета включает в себя весь цветовой спектр. Так?

А тогда какая частота у белого светодиода? А какие там пороги энергий?

Сам факт наличия в наборе белого светодиода перечёркивает стройную логику объяснения принципа работы светодиода.

Или так.

Изготовители набора должны были бы объяснить, как излучает белый светодиод. Правильно?
Вот так.

Давайте ещё поразмышляем над белым цветом.

«Википедия». Поисковый запрос «белый цвет»:

«Белым считается цвет со спектром электромагнитного излучения, равномерной мощности по всем длинам волн в видимой части».

Вот как выглядит классический спектр его разложения:

Спектр №1

Но, что самое интересное. В учебниках физики вы не найдёте никаких размышлений на предмет света белого цвета.

Предлагаю хотя бы коснуться данной темы.

Посмотрите ещё раз на спектр №1 и попробуйте ответить на вопрос: какое количество фотонов с разной частотой вы видите?

Неужели семь? Или три?

Может их 256? Или миллион?

Справедливо предположить, что если бы их количество было счётным и немногочисленным, то спектр выглядел бы примерно так:

Спектр №2

Что я хочу сказать?

Если бы фотоны излучались с фиксированными частотами и, как я говорил в предыдущей серии, мы имели бы дело с нагретым железом, у которого 26 электронов по оценкам современных физиков, то справедливо было бы ожидать именно такой, «условно цифровой» спектр №2.

А мы ведь имеем «условно аналоговый» спектр №1.

Предвидя некоторые возражения скептиков, я хочу предложить открыть школьные учебники по физике.

Во всех учебниках вы найдёте «Спектр №1».

Но, как раз существование именно этого спектра невозможно объяснить.