日光燈是一種利用電子激發(fā)氣體發(fā)出紫外線,然后紫外線激發(fā)熒光物質(zhì)發(fā)出可見光的裝置。其工作原理可以分為以下幾個(gè)步驟:
1. 電子激發(fā):在日光燈內(nèi)部有一個(gè)封閉的玻璃管,其中充填有一定比例的惰性氣體(通常是氬、氖和小量汞)。當(dāng)電燈開啟時(shí),電流通過兩端的電極,電子被電場(chǎng)激發(fā)并加速。
2. 電子碰撞:加速的電子在碰撞惰性氣體原子或分子時(shí),會(huì)將這些原子或分子的能級(jí)激發(fā)到一個(gè)較高的狀態(tài)。在這個(gè)高能級(jí)狀態(tài)下,原子或分子處于不穩(wěn)定的狀態(tài)。
3. 紫外線的輻射:不穩(wěn)定的高能級(jí)原子或分子會(huì)自發(fā)地返回到較低的能級(jí)狀態(tài),此過程中釋放出能量。這些能量以紫外線的形式輻射出來(lái)。紫外線是我們?nèi)庋蹮o(wú)法直接觀察到的輻射。
4. 熒光物質(zhì)的激發(fā):在日光燈內(nèi)部的玻璃管壁上涂有熒光物質(zhì),它們是一種由多種熒光粉組成的混合物。這些熒光物質(zhì)能夠吸收紫外線,并將其能量轉(zhuǎn)化為可見光。吸收紫外線后,熒光物質(zhì)的分子激發(fā)到一個(gè)較高的能級(jí)。
5. 可見光的輻射:熒光物質(zhì)分子從高能級(jí)狀態(tài)返回較低能級(jí)時(shí),會(huì)釋放出能量。這些能量以可見光的形式輻射出來(lái),經(jīng)由玻璃管壁透射出來(lái)。不同種類的熒光物質(zhì)激發(fā)和發(fā)射的光譜范圍不同,因此所發(fā)出的光也會(huì)有不同的顏色。
總結(jié)起來(lái),日光燈的工作原理是通過激發(fā)惰性氣體中的電子產(chǎn)生紫外線,然后紫外線激發(fā)熒光物質(zhì)發(fā)出可見光。這種光源相對(duì)高效且壽命長(zhǎng),常用于室內(nèi)照明和其他應(yīng)用場(chǎng)所。


