Neon ışıkları renkli, parlak ve güvenilirdir, bu yüzden onları tabelalarda, ekranlarda ve hatta havaalanı iniş şeritlerinde kullanıldığını görürsünüz. Nasıl çalıştıklarını ve farklı ışık renklerinin nasıl üretildiğini hiç merak ettiniz mi?
Önemli Çıkarımlar: Neon Işıklar
- Bir neon ışığı az miktarda neon gazı düşük basınç altında.
- Elektrik, elektronları neon atomlarından uzaklaştırmak ve iyonize etmek için enerji sağlar. İyonlar, elektrik devresini tamamlayarak lambanın terminallerine çekilir.
- Neon atomları heyecanlanmak için yeterli enerji kazandığında ışık üretilir. Bir atom daha düşük bir enerji durumuna döndüğünde, bir foton (ışık) salar.
Neon Işığı Nasıl Çalışır
Yapabilirsiniz sahte neon tabela ancak gerçek neon ışıkları az miktarda (düşük basınç) ile doldurulmuş bir cam tüpten oluşur. neon gaz. Neon kullanılır çünkü soy gazlar. Bu elementlerin bir özelliği, her atomun dolu bir elektron kabuğuna sahip olmasıdır, bu nedenle atomlar diğer atomlarla reaksiyona girmez ve bir atomu çıkarmak için çok fazla enerji gerekir elektron.
Tüpün her iki ucunda da bir elektrot bulunur. Bir neon ışığı aslında AC (alternatif akım) veya DC (doğru akım) kullanarak çalışır, ancak DC akımı kullanılırsa, parlaklık yalnızca bir elektrot etrafında görülür. AC akımı gördüğünüz çoğu neon ışığı için kullanılır.
Terminallere bir elektrik voltajı uygulandığında (yaklaşık 15.000 volt), dış bir elektronun neon atomlarından çıkarılması için yeterli enerji sağlanır. Yeterli voltaj yoksa, yeterli olmayacaktır kinetik enerji elektronların atomlarından kaçmaları için hiçbir şey olmayacak. Pozitif yüklü neon atomları (katyonlar) negatif terminale, serbest elektronlar ise pozitif terminale çekilir. Bu yüklü parçacıklar, plazma, lambanın elektrik devresini tamamlayın.
Peki ışık nereden geliyor? Tüpteki atomlar hareket ediyor, birbirlerine vuruyorlar. Birbirlerine enerji aktarırlar, ayrıca çok fazla ısı üretilir. Bazı elektronlar atomlarından kaçarken, diğerleri "uyarılmış". Bu, daha yüksek bir enerji durumuna sahip oldukları anlamına gelir. Heyecanlanmak, bir elektronun, uzunluğunun herhangi bir yerinde değil, belirli bir merdiven basamağında olabileceği bir merdiveni tırmanmak gibidir. Elektron, bu enerjiyi bir foton (ışık) olarak serbest bırakarak orijinal enerjisine (zemin durumu) dönebilir. Üretilen ışığın rengi, uyarılmış enerjinin orijinal enerjiden ne kadar uzak olduğuna bağlıdır. Bir merdivenin basamakları arasındaki mesafe gibi, bu ayarlanmış bir aralıktır. Böylece, bir atomun her heyecanlı elektronu, fotonun karakteristik bir dalga boyunu serbest bırakır. Başka bir deyişle, her heyecanlı soy gaz, karakteristik bir ışık rengi salar. Neon için bu kırmızımsı turuncu bir ışıktır.
Diğer Işık Renkleri Nasıl Üretilir
Çok sayıda farklı renk işareti görürsünüz, bu yüzden bunun nasıl çalıştığını merak edebilirsiniz. Neonun turuncu-kırmızısının yanı sıra diğer ışık renklerini üretmenin iki ana yolu vardır. Bir yol, renk üretmek için başka bir gaz veya bir gaz karışımı kullanmaktır. Daha önce de belirtildiği gibi, her asil gaz karakteristik bir ışık rengi salar. Örneğin, helyum pembe yanar, kripton yeşildir ve argon Mavi. Gazlar karıştırılırsa, ara renkler üretilebilir.
Renk üretmenin diğer yolu, camı enerjilendirildiğinde belirli bir renkte parlayacak bir fosfor veya başka bir kimyasalla kaplamaktır. Mevcut kaplama çeşitliliği nedeniyle, çoğu modern ışık artık neon kullanmaz, ancak bir cıva / argon deşarjına ve bir fosfor kaplamaya dayanan floresan lambalardır. Bir renkte parlayan net bir ışık görürseniz, asil bir gaz ışığıdır.
Işık fikstürlerinde kullanılmasa da ışığın rengini değiştirmenin bir başka yolu, ışığa verilen enerjiyi kontrol etmektir. Bir ışıkta genellikle eleman başına bir renk görürken, aslında uyarılmış elektronlar için, elementin üretebileceği bir ışık spektrumuna karşılık gelen farklı enerji seviyeleri vardır.
Neon Işığının Kısa Tarihi
Heinrich Geissler (1857)
- Geissler, Floresan Lambaların Babası olarak kabul edilir. Onun "Geissler Tüpü", her iki ucunda kısmi vakum basıncında bir gaz içeren elektrotları olan bir cam tüptü. Işık üretmek için çeşitli gazlardan ark akımını denedi. Tüp, neon ışığı, cıva buharı ışığı, floresan ışığı, sodyum lambası ve metal halid lambasının temeliydi.
William Ramsay ve Morris W. Travers (1898)
- Ramsay ve Travers bir neon lambası yaptı, ancak neon son derece nadirdi, bu nedenle buluş maliyet etkin değildi.
Daniel McFarlan Moore (1904)
- Moore, ışık üretmek için azot ve karbondioksitten geçen bir elektrik arkı yürüten "Moore Tube" 'u ticari olarak kurdu.
Georges Claude (1902)
- Claude neon lambayı icat etmese de, neonu havadan izole etmek için bir yöntem geliştirdi ve ışığı uygun hale getirdi. Neon ışığı, Aralık 1910'da Paris Otomobil Fuarı'nda Georges Claude tarafından sergilendi. Claude başlangıçta Moore'un tasarımıyla çalıştı, ancak kendi başına güvenilir bir lamba tasarımı geliştirdi ve 1930'lara kadar ışıklar için pazarı köşeye sıkıştırdı.