Некоторое количество идеального газа (y = 1,40) расширяется от V1 = 20,0 л до V2 = 50,0 л так, что процесс на диаграмме р, V имеет вид прямой линии. Исходное давление p1 = 1000 гПа, конечное p2 = 2000 гПа. а) Является ли процесс политропическим? б) Найти количество теплоты Q, поглощаемое газом в ходе расширения.

светодиодом называется диод, предназначенный для преобразования электрической энергии в энергию некогерентного светового излучения. при протекании через диод прямого тока происходит инжекция неосновных носителей заряда (электронов или дырок) в базовую область диодной структуры процесс самопроизвольной рекомбинаци инжектированных неосновных носителей заряда, происходящих как в базовой области, так и в самом p-n переходе, сопровождается переходом их с высокого энергетического уровня на более низкий; при этом избыточная энергия выделяется путем излучения кванта света.

чтобы кванты энергии – фотоны, освободившиеся при рекомбинации, соответствовали квантам видимого света, ширина запрещенной зоны исходного должна быть относительно большой (еg  > 1,8 эв). исходя из этого ограничения, для изготовления светодиодов используются следующие материалы: фосфид галлия (gap), карбид кремния (sic), твердые растворы: галлий—мышьяк—фосфор (gaasp) и галлий—мышьяк—алюминий (gaasal), а также нитрид галлия (gan), который имеет наибольшую ширину запрещенной зоны (eg  > 3,4 эв), что позволяет получать излучение в коротковолновой части видимого спектра вплоть до фиолетового.

путем добавления в материал атомов веществ-активаторов можно изменять в некоторых пределах цвет излучения светодиода. например, на основе фосфида галлия, легированного определенным количеством цинка, кислорода или азота, получают светодиоды зеленого, желтого и красного цветов свечения. тройные соединения gaasp и gaasal используют, в основном, для получения светодиодов красного цвета свечения.

обычно излучение светодиодов является монохроматическим с оговоренной для каждого типа максимальной длиной волны, имеющий незначительный разброс внутри каждого типа. светодиоды с цветом свечения изготавливаются на основе двух светоизлучающих переходов, один из которых имеет резко выраженный максимум спектральной характеристики в красной полосе, другой — в зеленой. при совместной работе цвет результирующего излучения зависит от соотношения токов через переходы. основным технологическим методом изготовления светодиодов является метод эпитаксиального наращивания. это жидкофазная эпитаксия или эпитаксия из газовой фазы. в некоторых случаях, в основном, при использовании карбида кремния, применяется метод диффузии примесей (акцепторных или донорных) из газовой фазы, проводящийся внутри кварцевых ампул.

одним из основных параметров светодиодов является: яркость — величина, равная отношению силы света к площади светящейся поверхности (измеряется в канделах на квадратный метр).

спектральная характеристика светодиода выражает зависимость интенсивности излучения от длины волны излучаемого света и дает представление о цвете свечения светодиода. длина волны излучаемого света определяется разностью энергий двух энергетических уровней, между которыми происходит переход электронов на излучательном этапе процесса рекомбинации и определяется исходным материалом и легирующими примесями.

излучение светодиода также характеризуется диаграммой направленности (угол половинной яркости), которая определятся конструкцией светодиода, наличием линзы и оптическими свойствами защищающего кристалл материала (измеряется в градусах). излучение светодиода может быть узконаправленным или рассеянным.

основные параметры светодиодов зависят от окружающей температуры. с увеличением температуры яркость (сила света), а также падение напряжения на светодиоде уменьшается. зависимость яркости от температуры практически линейная, в интервале рабочей температуры может изменяться в 2-3 раза. промышленные светодиоды имеют сравнительно большой разброс параметров и характеристик от образца к образцу.

светодиоды, применяемые в наружной рекламе, должны соответствовать самым высоким требованиям к зависимости яркости от температуры окружающей среды и выдерживать диапазон температур от –40°с до +80°с, не изменяя яркости (силы света). такие параметры светодиодов могут обеспечить только фирмы-лидеры в своей области, работающие на самом современном высокотехнологичном оборудовании и использующие самые современные технологии.

светодиоды высоким быстродействием. излучение нарастает за время менее 10-8с после подачи импульса прямого тока, что делает их незаменимыми в световой рекламе, несущей быстро сменяемую информацию.

по внешнему конструктивному признаку светодиоды подразделяются на приборы в металлических корпусах со стеклянной линзой ( весьма острой направленностью излучения) и пластмассовых корпусах из оптически прозрачного, чаще цветного компаунда, рассеянное излучение. именно эти светодиоды и применяются в наружной и интерьерной рекламе, обеспечивая одновременно и достаточную яркость, и максимально возможный угол просмотра.