Vous me reconnaissez? Je fais partie de votre vie depuis plusieurs dizaines d’années maintenant.
Je vous permets d’allumer la télévision à distance, de voir dans le noir, d’informer les autres conducteurs de vos intentions lorsque vous êtes au volant…
Vous l’aurez peut-être compris, il s’agit d’une ampoule à diode électroluminescente, ou DEL. Ces petites ampoules ont été inventées, puis perfectionnées au cours du 20e siècle.
Leur grande efficacité énergétique, ainsi que leur durabilité nettement supérieure aux ampoules incandescentes leur permet de remplacer ces dernières dans la plupart de leurs domaines d’utilisation.
Le fonctionnement d’une ampoule DEL est différent de celui des ampoules à incandescence. Dans ces dernières, un courant électrique fait passer des électrons dans un filament torsadé, tel que celui visible sur la photo 2.
La grande résistance du filament fait perdre de l’énergie aux électrons, qui libèrent celle-ci sous forme de lumière. Or, la plus grande partie de la lumière émise correspond aux longueurs d’ondes de l’infra-rouge; ces ampoules dégagent donc beaucoup de chaleur et relativement peu de lumière visible.
Dans une ampoule DEL, il n’y a pas de filament; on trouve plutôt une petite plaquette faite de plusieurs matériaux différents, assemblés en couches successives.
Cette plaquette est séparée en deux parties aux propriétés électriques différentes. Cet ensemble forme un matériau dit « semi-conducteur », c’est-à-dire, conduisant un courant électrique de manière sélective.
Lorsqu’un courant est appliqué à l’ampoule, des électrons se déplacent d’une partie de la plaquette à l’autre; lors de ce déplacement, ils libèrent une partie de leur énergie sous forme de lumière.
La longueur d’onde de la lumière émise varie selon la nature des matériaux utilisés dans le semi-conducteur. En général, elle correspond à une couleur précise, ce qui explique la grande diversité d’ampoules DEL émettant chacune une lumière de couleur particulière.
Il y a donc beaucoup moins de pertes d’énergie dans des longueurs d’ondes non visibles et moins de chaleur émise.
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Dans les ampoules DEL blanches, on ajoute une pièce supplémentaire appelée « luminophore » (structure jaune et blanche sur la photo 3), qui modifie la longueur d’onde d’une partie des rayons émis.
Cela permet ainsi à l’ampoule d’émettre une lumière blanche, donc, comprenant toutes les longueurs d’ondes du visible.
Notes techniques : la photo principale est en fait le résultat de l’assemblage de 11 photos individuelles, grâce à la technique de « focus stack » (voir description dans la chronique #1).
Spécifications des clichés :
- Pris avec un appareil Canon T5i une lentille super-macro Canon MP-E 65mm 1-5x
- Facteur de grossissement : 5x
- Ajustements : f/11, 1/2 sec., ISO 640
Photos et textes : Geneviève Laurin
Enseignante de biologie
Centre d’Études Collégiales en Charlevoix
