Како раде неонске лампице (Једноставно објашњење)

Неонска светла су шарени, светли и поуздани, па их видите како се користе у знаковима, дисплејима, па чак и на слетама на аеродромској слети. Да ли сте се икад запитали како функционишу и како се производе различите боје светлости?

Кључни одвоји: неонска светла

Можете направити лажни неонски знак сами, али права неонска светла састоје се од стаклене цеви напуњене малом количином (ниског притиска) неон гасни. Неон се користи јер је један од племените гасове. Једна карактеристика ових елемената је да сваки атом има испуњену љуску електрона, тако да атоми не реагују са другим атомима и потребно им је пуно енергије да се електрон.

На оба краја цеви се налази електрода. Неонска светлост заправо делује или изменичном или променљивом струјом (једносмерна струја), али ако се користи једносмерна струја, сјај се види само око једне електроде. АЦ струја се користи за већину неонских светала која видите.

Када се на терминале примени електрични напон (око 15 000 волти), добија се довољно енергије за уклањање спољног електрона из неонских атома. Ако нема довољно напона, неће бити ни довољно кинетичке енергије да електрони побегну од својих атома и ништа се неће догодити. Позитивно наелектрисани неонски атоми (катиони) привлаче негативни терминал, док слободни електрони привлаче позитиван терминал. Те набијене честице, назване плазма, довршите електрични круг лампе.

Па одакле долази светлост? Атоми у цеви се крећу, ударајући једни о друге. Они преносе енергију једни другима, плус ствара се много топлоте. Док неки електрони бјеже од својих атома, други добијају довољно енергије да постану "узбуђен". То значи да имају више енергетско стање. Узбуђење је попут пењања мердевинама, где електрон може бити на одређеном степену мердевине, а не било где у целој дужини. Електрони се могу вратити својој првобитној енергији (основном стању) ослобађањем те енергије као фотона (светлости). Боја светлости која се производи зависи од тога колико је узбуђена енергија удаљена од изворне енергије. Као и удаљеност између степеница мердевине, ово је постављени интервал. Дакле, сваки узбуђени електрон атома ослобађа карактеристичну таласну дужину фотона. Другим речима, сваки узбуђени племенити гас ослобађа карактеристичну боју светлости. За неон, ово је црвенкасто-наранџасто светло.

Видите много знакова различитих боја, па бисте се могли запитати како ово функционише. Постоје два главна начина стварања других боја светлости осим наранџасто-црвене неонске. Један од начина је употреба другог гаса или мешавине гасова за производњу боја. Као што је раније поменуто, сваки племенити гас ослобађа карактеристичну боју светлости. На пример, хелијум светли ружичасто, криптон је зелено, и аргон је плава. Ако се гасови мешају, могу се произвести средње боје.

Други начин да се произведу боје је да се чаша премаже фосфором или другом хемијском супстанцом која ће светлити одређену боју када се напуни енергијом. Због распона расположивих превлака, већина модерних светла више не користи неонске, већ су флуоресцентне сијалице које се ослањају на живу / аргон и фосфорну облогу. Ако видите јасну светлост која светли неком бојом, то је племенито гасно светло.

Други начин за промену боје светла, иако се не користи у светлима, је контрола енергије која се доводи до светла. Док обично у светлости видите једну боју по елементу, заправо постоје различити нивои енергије за побуђене електроне који одговарају спектру светлости који елемент може произвести.

• Геисслер се сматра оцем флуоресцентних сијалица. Његова "Геисслерова цев" била је стаклена цев са електродама на оба краја која садржи гас под парцијалним притиском вакуума. Експериментисао је струјом струје кроз разне гасове за производњу светлости. Цев је била основа за неонску светлост, живу парну светлост, флуоресцентну светлост, натријум лампу и металхалогенидну лампу.

• Рамсаи и Траверс су направили неонску лампу, али је неонска била изузетно ретка, па изум није био исплатив.

• Мооре је комерцијално инсталирао "Мооре Тубе", који је водио електрични лук кроз азот и угљен диоксид да би произвео светлост.

• Док Цлауде није изумио неонску лампу, развио је методу за изоловање неона из ваздуха, чинећи светлост приступачном. Неонску светлост демонстрирао је Георгес Цлауде у децембру 1910. године на Салону аутомобила у Паризу. Цлауде је у почетку радио с Моореовим дизајном, али развио је властити поуздан дизајн лампи и заокружио тржиште светла до 1930-их.