虹吸管（Siphon）的應用
臺南市私立光華女子高級中學物理科楊盛智老師/國立臺灣師範大學物理系蔡志申教授責任編輯

如下圖所示，若將彎管置入盛水之杯中，一端置於杯中，一端跨過杯緣置於杯外，且彎管尾端水面低於杯中之水面，設法使彎管充水後，即可見水自杯中持續流出，此稱為虹吸管（siphon）現象。 Continue reading →

波長 (Wavelength)
臺中縣常春藤高級中學李品慧老師/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯

在物理學裡，波長為一給定頻率的行進波重複單位間的距離，通常被標示為希臘文字Lambda(λ)。波長與頻率之間的關係為：波長 = 波速 / 頻率，如果波速相同，波長和頻率成反比。高頻波的波長較短，低頻波的波長較長。 Continue reading →

如同普通的二極體，LED是由一塊注入(或摻雜)不純物已製造p-n接面的半導體材料。如同在其他二極體中，電流可以輕易地由P端（正極）流到N端（負 極），但反方向卻不行。電荷的攜帶者—電子和電洞－自有著不同電壓的電極流入接面。當一個電子遇到一個電洞，他會落到比較低的能階，並以光子的形式釋放能 量。

光所放出的波長，也是他們的顏色，視形成p-n接面能隙（日譯：禁制帶）的能量而定，在矽或是鍺的二極體中，電子與電洞的再組合，因非輻射、不產生光學發 散的轉變而產生，因為他們是間接遷移（日譯）的材料。而LED使用的材料能夠直接遷移（日譯）能量至符合近紅外線、可見光、以及近紫外光的光線。.

LED的發展自以砷化鎵（GaAs）裝置製成的紅外光及紅光LED。在金屬科學方面的進步使得我們可以持續製造更短波長、更多種顏色的LED。

紫外光與藍光LEDs
  

在90年代末期以前，藍色發光二極體(LEDs) 廣泛變得可利用。他們有一個活躍區域包括一個或更多銦氮化鎵(InGaN)量子井，夾在更加厚實層數的氮化鎵(GaN)之間，叫做包覆層數。藉著變化在銦 氮化鎵(InGaN)量子井裡相對的氮化銦-氮化鎵(InN-GaN)片段，光的放射可能變化從紫羅蘭色到琥珀色。變化氮化鋁(AlN)片段的鋁氮化鎵 (AlGaN)可用來製造紫外光LEDs的量子井和包覆的層數，但這些設備尚未達到InGaN-GaN 藍色/綠色 設備的技術成熟度及效能的水準。如果活躍量子井層數是GaN，當熔合成InGaN或AlGaN 時，設備將散發以波長在350-370奈米附近的近紫外光。從InGaN-GaN系統製造出來的綠色LEDs比以非氮化物材料系統生產的綠色LEDs更具 高效率和更加明亮。

使用包含鋁的氮化物大多是鋁氮化鎵(AlGaN)和氮化銦鎵鋁(AlGaInN)，甚至更短的波長是可達成的。紫外光LEDs 在波長的範圍變得更符合市場上的可利用性。波長介於375-395 奈米範圍附近的紫外放射器已經是價廉和經常被採用的，例如，作為黑光照射燈替換偵測某些證件和紙鈔的仿偽紫外光浮水印。更短波長的二極管，當極大地更加昂 貴，適合商業用途的波長下降至247 奈米。因為微生物的光敏性近似地吻合DNA的吸收光譜，以波峰在大約260奈米，紫外光LEDs 散發在250-270奈米可望應用在未來的消毒和滅菌設備裡。最近研究顯示，商業可利用的UVA LEDs (365 奈米) 已經是有效的消毒和滅菌設備。

白色LEDs 可能由塗上並且做在發出近紫外光(NUV)的散發LEDs ，用高效能的銪化合物 發紅光和藍光的磷加上發綠光摻雜了硫化鋅(ZnS)的銅和鋁(ZnS:Cu, Al) 。這個方法類似於螢光燈的工作方式。然而紫外光起因光降解作用對環氧樹脂和許多其它材料被用於在LED 的包裝， 造成製造業的挑戰和更短的壽命。這個方法比藍色LED 較不具高效率釔-鋁-鎵(YAG)： 鈰(Ce) 磷光體，作為昇火轉移使更大與更多能量因此被轉換成熱能, 但產生光以更好的特性, 使顏色更好。由於紫外光LEDs 比藍色LEDs具有更高的輻射輸出,兩種方法提供可比較的亮度。

參考資料：
1.  http://en.wikipedia.org/wiki/LED
2. http://en.wikipedia.org/wiki/LED#Ultraviolet_and_blue_LEDs

發光二極體-歷史 〈LED-History〉
高雄市立高雄高級中學三年級徐維澤/高雄市立高雄高級中學物理科盧政良老師修改/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯

歷史 History
發現與發展 Discovery and development

二十世紀早期, Marconi實驗室的Henry Round首先注意到，半導體的接點可以發光。在1920年代中期，俄國的Oleg Vladimirovich Losev 獨立的發明的第一個發光二極體(LED)，他的研究，即使廣佈於英國、德國、俄國的科學期刊，卻被忽視。1955年，美國無線電公司(the Radio Corporation of America)的Rubin Braunstein 指出砷化鎵 (GaAs)以及其他半導體合金能放出紅外線。1961年，德州儀器的實驗家 Bob Biard 以及 Gary Pittman發現砷化鎵 (GaAs)，在施以電子流時，會釋放紅外光輻射。Biard和Pittman在成果上取得優先並取得紅外線LED的專利。1962年，通用電氣公司 (General Electric Company)而之後再依利諾大學香檳分校(the University of Illinois at Urbana-Champaign)的Nick Holonyak Jr. 開發出第一種實際應用的可見光LED，並且被視為「發光二極體之父」；而Holonyak的前研究生M. George Craford於1972年發明了第一個黃光的LED而且亮度是紅色或橘紅色LED的10倍。 Continue reading →

共振（Resonance）
天主教曉明女子高級中學物理科李忠義老師/國立臺灣師範大學物理系蔡志申教授責任編輯

就物理學而言，共振是指系統（通常為一線性系統）常容易隨著一些特別的頻率而產生振動，這種現象稱為共振，這些特別的頻率稱為此系統的共振頻率（resonant frequencies or resonance frequencies）。當系統處在這些共振頻率的振動時，即使微小的振動最後也可能形成大幅度的擺動。 Continue reading →

聲音的傳播（Sound）
天主教曉明女子高級中學物理科李忠義老師/國立臺灣師範大學物理系蔡志申教授責任編輯

聲音是一種行進波（travelling waves），可以在固體、液體或氣體中傳遞，而且傳遞聲音的介質（medium）會產生壓力的週期變化，因此聲音有所謂的頻率（frequency）。一個聲源產生的聲音是否可以聽見，除了與音量大小有關外，同時與頻率也有關。 Continue reading →

飛機與音爆 (Sonic Boom)
天主教曉明女子高級中學物理科李忠義老師/國立臺灣師範大學物理系蔡志申教授責任編輯

音爆是指當飛行器進行超音速飛行時，飛行器產生的衝擊波（shock waves）所造成的現象。音爆的產生伴隨巨大的聲音能量，聽起來猶如爆炸一般，故稱為音爆。子彈飛行時產生的聲響便是音爆的例子之一。 Continue reading →

惠更斯原理 (Huygens Principle)
天主教曉明女子高級中學物理科李忠義老師/國立臺灣師範大學物理系蔡志申教授責任編輯

惠更斯原理 (Huygens principle)，以物理學家 Christiaan Huygens命名，是一種用來分析、解釋波動如何行進的理論。惠更斯原理可同時解釋波動在遠距離傳遞過程，以及近距離繞射所產生的現象。 Continue reading →