O LED será o principal componente do oxímetro, portando devemos entender o seu papel na absorção de luz incidente, o que possibilitará determinar a taxa de concentração de oxigênio no sangue.
Ele consiste em um diodo semicondutor ( junção P-N) que ao receber uma determinada ddp emite comprimentos de luz visível. A luz não é monocromática (como em um laser), mas consiste de uma banda espectral relativamente estreita e é produzida pelas interações energéticas do elétron[1]
A cor de luz emitida depende do material utilizado na dopagem da junção P-N. Por exemplo, há emissão de luz vermelha ou amarela quando se utiliza o fósforo com uma determinada concentração.
Ao aplicarmos uma tensão nos terminais do diodo, no sentido contrário da junção P-N, estaremos polarizando-o diretamente e ele irá conduzir. Ou seja, a região de depleção diminui e entra em colapso, permitindo a troca dos portadores de carga de ambas as partes [2]. A cada transição haverá a emissão de um fóton com energia de hf, onde h é a constante de planck e f a frequência.
Essa frequência é característica de cada cor e que depende da tensão aplicada.
eV = E
Para estudarmos o efeito de ressonância, iremos fazer o procedimento contrário: aplicar uma energia hf e medir a tensão nos terminais [3].
A condutividade de um semicondutor aumenta com com a incidência de luz dentro de sua banda espectral. Isso nos permite utilizar os os LEDs como sensores de radiação.
Referência:
[1] http://pt.wikipedia.org/wiki/Diodo_emissor_de_luz
[2] http://www.mspc.eng.br/eletrn/semic_210.shtml
[3] http://tvescola.mec.gov.br/images/stories/download_aulas_pdf/acervo/acervo_ceu_e_inferno.pdf
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