LED的光谱

据我了解，当受激电子回落到较低轨道时，LED会发出光子，并且该能量始终是相同的能量（读取：波长）。那么，为什么LED的光谱是钟形曲线而不是一条直线（也许是两条用于不同电子跃迁的直线）？

几个原因。在不深入了解量子力学的情况下，主要原因是：

• 如果LED并非处于绝对零温度，则其原子会振动。半导体允许许多波长的纵向和横向波，所有波都以热力学描述的方式同时传播。它们像其他任何事物一样被量化，并称为“声子”。声子的能量和动量与电子和光子的通常滑稽动作相互作用。您会散发出光子能量。
• 即使声子不与电子或光子交换能量/动量，仅由于晶格在移动，您也会在发射光中产生多普勒频移。
• 海森堡说，您无法同时测量能量和时间间隔。这实际上与测量无关，而是生成特定能量的光子。电子被激发到更高的状态，然后又下降。要在量子系统中实现精确的能量变化，您必须给它无限的时间间隔以建立初始，中间和最终状态。等待这么长时间会使LED变暗！实际LED中的光子生成过程会很快发生，数量级为皮秒或纳秒。发出的光子必定会有值的散布。
• 电子元件中使用的半导体非常纯净，并添加了可控数量的掺杂剂，但它们从来都不是完全纯净的。有不希望有的杂质，我们想要的掺杂原子是随机分布的。晶格不是完美的。电子可以选择的确切能级是变化的，并且取决于位置。理想的半导体具有明确定义的允许能量和禁止能量的能带。在不完善的半导体中，它们具有模糊的边缘。因此，您可以获得发射光的波长范围。

我还没有提到电子和核自旋的影响，或者说具有不同质量的不同同位素会增加晶格的缺陷。您可以想象为什么我们的物理学家会花大量的时间研究发光材料发出的光的光谱细节。

我猜想轨道回退能量不是严格恒定的，而是（一点点）取决于原子的邻域，例如，如果涉及各种同位素的原子，那么它如何精确地适合网格，附近杂质的位置原子的同位素等

除了其他人所说的以外，LED外壳（透明塑料钻头）还掺有磷光体/与磷光体混合，吸收了一些光，然后以分子共振的方式释放能量（阅读：其颜色）。磷也不必是简单的分子或混合物-它们将以不同的强度发射几种能量，具体取决于入射的光子能量和强度，晶体取向，混合物浓度等。

与其他人的说法相符，LED产生的光子穿过相当多的原子到达您的眼球或检测器，无数次地传递能量，从而使费米分布（离散系统的量子能描述）更加高斯（真实测量的宏观描述）。