日光灯发光原理VIP免费

问题：为什么有些日光灯打开时，要经过一段时间才会点亮，然而有些日光灯很快就点亮呢？为什么有些日光灯的颜色不太一样呢？日光灯的如何启动？与工作原理？霓虹灯和日光灯有什么不同？路灯为什么需要经过很长的时间才逐渐亮起来呢？在亮起来的过程中，它的颜色有没有变化呢？为什么高速公路上的灯看起来呈橘黄色呢？水银灯，钠光灯与金属-卤灯有何不同？我们如何看见光与分辨颜色的？谈论发光体之前，请先了解我们的眼睛是如何看见光与分辨颜色的？不同的光源会产生不同波长的光。如果不清楚我们的眼睛如何区分不同波长的光？请先看彩色的世界，由于太阳光会同时刺激我们眼睛中三类对颜色敏感的细胞，因此感觉起来太阳光是『白』光。因此『白』光光源也要能够对眼睛模拟相同的刺激。发出白热光的（钨丝）电灯虽然也能产出各种不同波长的光。但是由于钨丝的温度无法达到像太阳表面一样5800℃的高温，因此辐射出的眼睛所感受到电磁波波谱部份长波长的红光比较强烈。事实上，有绝大多数的电磁波更是分布在人眼睛所感受不到的红外光区段。----也就是我们皮肤能感受到的电灯的『热』辐射。关于日光灯我们先将主题分为三方面：1.日光灯如何将电能转化为光（能）。2.日光灯所串接的『安定器(ballast)』是提供什么作用？3.日光灯是如何启动的？关于前两个主题，对于所有的日光灯都是相同的。第三主题则因日光灯的种类而有所不同。当然共同的内容部份先谈。日光灯管简单的说是个密闭的气体放电管。管内主要气体为氩(argon)气(另包含氖neon或氪krypton)气压约大气的0.3%。另外包含几滴水银---形成微量的水银蒸汽。水银原子约占所有气体原子的千分之一的比例。藉由管内导通的电流(电子被加速），形成气体放电状态，而发出『光』。日光灯管是靠着灯管的水银原子藉由气体放电的过程释放出紫外光（主要波长为2537埃=2537*10-10m）.所消耗的电能约60%可以转换为紫外光。其他的能量则转换为热能。藉由灯管内表面的荧光物质吸收紫外光后释放出可见光。不同的荧光物质会发出不同的可见光。一般紫外光转换为可见光的效率约为40%。因此日光灯的效率约为60%*40%=24%---大约为相同功率钨丝电灯的两倍。可见光波段连续光谱氢气的吸收光谱氢气的发射光将连接电池两端的导线靠近时，『啪』的一声，火花与声响出现了。这是一种气体放电的过程。放电过程如果没有控制好，那可是会出事的！为什么呢？日光管内在一开始尚未有自由电子时，是很不容易导通电流的。藉由后面会介绍产生电子的方法产生电子后。由于电极间降所形成的电场而加速电子。当这些电子被加速后，会和气体原子产生频繁的碰撞。由于电子的质量远小于气体原子的质量因此多数的碰撞过程中电子并没有损失能量，只是一直改变运动方向。在某些碰撞过程中，电子的能量足够游离管内气体的电子，产生新的电子及离子对。这些被游离的电子及离子对继续被加速，也就会继续的游离，如此循环则管内变成越来越容易导通电流，也就是说管内的电阻会突然下降许多（内部形成电浆态）于是可以导通大量的电流。甚至会导致灯管破裂---如何控制是我们第二个主题内容。当然游离的过程中，电子与离子对也会发生中和的现象（减少导通的离子）。当产生离子的速率大于中和的速率时，放电过程才会发生。在少数与水银气体的碰撞过程中，会使得水银原子吸收电子的部份动能。而转换成较不稳定的激发态经由一连串的重新分布能量，藉由释放出电磁波，而恢复为原来稳定的状态。详细的过程,牵涉到原子的结构以后再详谈。总而言之：水银原子吸收了电子的动能，而转换为电磁波辐射出来。当水银回到最稳定状态(GroundState)时,释放出波长为2540埃的紫外光。可是这些紫外光可是无法穿透日光灯管壁的。(穿透比例很少）更别说眼睛细胞感受不到紫外光的『颜色』讯号。但是紫外光的能量却足够破坏你的细胞（可不是不受影响喔！）（隔着玻璃晒太阳，只能让你流汗，可是晒不黑皮肤的,想晒黑或怕被晒黑的人，知道该如何处理了吧！言归正传）于是只好藉由灯管内壁的荧光物质--能够吸收紫外光，然后释放出更长波长的可见光。当然也包含了部份的红外光。好奇怪喔！原本不透紫外光的管壁，涂上荧光...