消息
會發聲的光?
2019年2月22日 | 文章

會發聲的光?

日常生活中,我們常常會見到不同的燈光或光源,它們通常是用作照明或顯示用途,如書枱燈和廣告照明燈等。新一代的照明及顯示器,如手電筒、交通燈及消息展示板都已經採用「發光二極管」(LEDs, Light Emitting Diodes) 。「發光二極管」的外表只是細小燈泡,但比傳統的燈泡或光管長壽,耗電量低及產生熱度也低,所以,它已經把傳統的燈淘汰,成為最常見的、新一代光源的基本零件。

「發光二極管 」不只是細小、會發光的燈泡,它更是一件小的電子零件。把「發光二極管 」裝嵌在特定的電子綫路中,我們可控制它的開關:如果通電了,它就會亮起來;假如不給電,它就關起來,沒有亮光。「發光二極管 」的特點是它的開關可以非常快,每秒可開關數百至數千次!開關過程會令「發光二極管 」不斷閃動,由於閃動速度太快,我們的眼睛不易察覺,只會以為它是長時間亮着,只有特定的感光器才能感應光的快速閃動。

利用「發光二極管 」這個快速閃動的功能,就可組成一個發放信號的設備!我們可以把想傳遞的訊息轉化成特定的閃動次數,然後利用這個光源用作發放資訊的源頭。原理有如傳統的摩爾斯電碼(Morse Code),以閃燈的長短傳遞訊息,例如求救信號SOS,就是通過光的閃動組成「三短燈-三長燈-三短燈」。不同的是,我們必須使用特製的接收器才能收集及解讀「發光二極管 」的閃動與當中的訊息。特製的微型接收器能收集在數呎或更遠距離外的光,而它裡面的感光器能夠分解光源裡隱藏的訊息,這些訊息可以是一連串文字或圖片,甚至是聲音和旋律!

這是一個新頴的照明及同時發放訊息的科技,工程師已研發並整合成一個系統,開啟了很多新的用途。在室內的範圍,這個系統將會是一種新的無線短距離通訊媒體。這系統更能應用在室外,例如交通燈,將來我們可透過智能交通燈接收交通消息、車輛位置及導航資訊;對視障人仕來説,這系統是一種理想的領導工具,只要他們拿著接收器,「會發聲的光」就可以告知他們地點、位置及方向。

文: 彭國雄博士(裘槎科學家)

彭國雄博士為英國劍橋大學博士,裘槎基金會得獎學者,現職香港大學電機電子工程學系副教授。彭國雄博士希望透過「裘槎科學周」激發公眾對科學的興趣,並推廣科學普及化。

此文章由裘槎科學家彭國雄博士所寫,並於2019年2月22日刊登於兒童快報第1202