Cum funcționează luminile neonului (o simplă explicație)

Lumini de neon sunt colorate, luminoase și de încredere, așa că le vezi utilizate în indicatoare, afișaje și chiar benzi de aterizare la aeroport. V-ați întrebat vreodată cum funcționează și cum sunt produse diferite culori de lumină?

Cheie de luat cu cheie: Lumini de neon

Puteți face un semn neon fals Dvs., dar luminile de neon reale constau dintr-un tub de sticlă umplut cu o cantitate mică (presiune joasă) de neon gaz. Neonul este folosit deoarece este unul dintre gaze nobile. O caracteristică a acestor elemente este că fiecare atom are o coajă de electroni umpleți, astfel încât atomii nu reacționează cu alți atomi și este nevoie de multă energie pentru a elimina un

La fiecare capăt al tubului există un electrod. O lumină de neon funcționează de fapt folosind AC (curent alternativ) sau curent continuu (curent continuu), dar dacă este utilizat curent continuu, strălucirea este văzută doar în jurul unui electrod. Curentul alternativ este utilizat pentru majoritatea luminilor de neon pe care le vedeți.

Când o tensiune electrică este aplicată la terminale (aproximativ 15.000 volți), este furnizată suficientă energie pentru a elimina un electron exterior din atomii de neon. Dacă nu există suficientă tensiune, nu va fi suficient energie kinetică pentru ca electronii să-și scape atomii și nu se va întâmpla nimic. Atomii de neon încărcați pozitiv (cationi) sunt atrași de terminalul negativ, în timp ce electronii liberi sunt atrași de terminalul pozitiv. Aceste particule încărcate, numite plasmă, completați circuitul electric al lămpii.

Deci de unde vine lumina? Atomii din tub se mișcă, lovindu-se unul pe altul. Acestea își transferă energia între ele, plus că se produce multă căldură. În timp ce unii electroni scapă de atomii lor, alții câștigă suficientă energie pentru a deveni "excitat". Aceasta înseamnă că au o stare energetică mai mare. A fi entuziasmat este ca și cum ai urca o scară, unde un electron poate fi pe o treaptă anume a scării, nu doar oriunde pe lungimea ei. Electronul se poate întoarce la energia sa inițială (starea la sol), eliberând acea energie ca foton (lumină). Culoarea luminii care este produsă depinde de cât de departe este energia excitată de energia inițială. La fel ca distanța dintre treptele unei scări, acesta este un interval stabilit. Deci, fiecare electron excitat al unui atom eliberează o lungime de undă caracteristică a fotonului. Cu alte cuvinte, fiecare gaz nobil excitat eliberează o culoare caracteristică a luminii. Pentru neon, aceasta este o lumină roșiatică-portocalie.

Vedeți o mulțime de culori diferite de semne, așa că v-ar putea să vă întrebați cum funcționează. Există două moduri principale de a produce alte culori de lumină în afară de portocaliu-roșu al neonului. Un mod este de a utiliza un alt gaz sau un amestec de gaze pentru a produce culori. După cum am menționat anterior, fiecare gaz nobil eliberează o culoare caracteristică a luminii. De exemplu, heliu strălucește roz, kriptonul este verde și argon este albastru. Dacă gazele sunt amestecate, se pot produce culori intermediare.

Cealaltă modalitate de a produce culori este acoperirea sticlei cu un fosfor sau alte substanțe chimice care vor străluci o anumită culoare atunci când este alimentată. Datorită gamei de acoperiri disponibile, majoritatea luminilor moderne nu mai folosesc neon, ci sunt lămpi fluorescente care se bazează pe o descărcare de mercur / argon și o acoperire cu fosfor. Dacă vedeți o lumină clară strălucind într-o culoare, este o lumină de gaz nobil.

Un alt mod de a schimba culoarea luminii, deși nu este utilizat în corpurile de lumină, este de a controla energia furnizată luminii. În timp ce, de obicei, vedeți o culoare pe element într-o lumină, există de fapt niveluri diferite de energie disponibile pentru electronii excitați, care corespund unui spectru de lumină pe care elementul îl poate produce.

• Geissler este considerat părintele lămpilor fluorescente. "Geissler Tube" a fost un tub de sticlă cu electrozi la ambele capete care conținea un gaz la presiune parțială în vid. A experimentat curentul prin diferite gaze pentru a produce lumină. Tubul a fost baza pentru lumina de neon, lumina de vapori de mercur, lumina fluorescentă, lampa de sodiu și lampa cu halogenuri metalice.

• Ramsay și Travers au făcut o lampă de neon, dar neonul era extrem de rar, deci invenția nu a fost rentabilă.

• Moore a instalat comercial "Moore Tube", care a rulat un arc electric prin azot și dioxid de carbon pentru a produce lumină.

• În timp ce Claude nu a inventat lampa de neon, el a conceput o metodă de a izola neonul de aer, făcând lumina accesibilă. Lumina de neon a fost demonstrată de Georges Claude în decembrie 1910 la Salonul Auto de la Paris. Claude a lucrat inițial cu designul lui Moore, dar a dezvoltat un design fiabil al lămpilor sale și a colțat piața luminilor până în anii 1930.