Hoe neonlichten werken (een eenvoudige uitleg)

Neon lichten zijn kleurrijk, helder en betrouwbaar, dus je ziet ze gebruikt in borden, displays en zelfs landingsbanen op luchthavens. Heb je je ooit afgevraagd hoe ze werken en hoe verschillende lichtkleuren worden geproduceerd?

Belangrijkste afhaalrestaurants: neonlichten

Je kunt een nep neon teken jezelf, maar echte neonlichten bestaan ​​uit een glazen buis gevuld met een kleine hoeveelheid (lage druk) neon gas. Neon wordt gebruikt omdat het een van de edelgassen. Een kenmerk van deze elementen is dat elk atoom een ​​gevulde elektronenschil heeft, dus de atomen reageren niet met andere atomen en het kost veel energie om een

Aan beide uiteinden van de buis zit een elektrode. Een neonlicht werkt eigenlijk met AC (wisselstroom) of DC (gelijkstroom), maar als DC-stroom wordt gebruikt, wordt de gloed slechts rond één elektrode gezien. Wisselstroom wordt gebruikt voor de meeste neonlichten die u ziet.

Wanneer een elektrische spanning op de terminals wordt aangelegd (ongeveer 15.000 volt), wordt er voldoende energie geleverd om een ​​buitenste elektron van de neonatomen te verwijderen. Als er niet genoeg spanning is, zal er niet genoeg zijn kinetische energie zodat de elektronen aan hun atomen ontsnappen en er zal niets gebeuren. De positief geladen neonatomen (kationen) worden aangetrokken door de negatieve pool, terwijl de vrije elektronen worden aangetrokken door de positieve pool. Deze geladen deeltjes worden genoemd plasma, voltooi het elektrische circuit van de lamp.

Dus waar komt het licht vandaan? Atomen in de buis bewegen rond en raken elkaar. Ze dragen energie over op elkaar en er wordt veel warmte geproduceerd. Terwijl sommige elektronen aan hun atomen ontsnappen, krijgen anderen genoeg energie om "opgewonden". Dit betekent dat ze een hogere energietoestand hebben. Opgewonden zijn is als het beklimmen van een ladder, waarbij een elektron op een bepaalde sport van de ladder kan staan, niet alleen ergens op zijn lengte. Het elektron kan terugkeren naar zijn oorspronkelijke energie (grondtoestand) door die energie vrij te geven als foton (licht). De kleur van het geproduceerde licht hangt af van hoe ver de opgewekte energie van de oorspronkelijke energie verwijderd is. Net als de afstand tussen sporten van een ladder, is dit een vast interval. Elk opgewekt elektron van een atoom geeft dus een karakteristieke golflengte van foton vrij. Met andere woorden, elk opgewekt edelgas geeft een karakteristieke lichtkleur af. Voor neon is dit een roodoranje licht.

Je ziet veel verschillende kleuren tekens, dus je vraagt ​​je misschien af ​​hoe dit werkt. Er zijn twee belangrijke manieren om naast het oranjerode neon ook andere lichtkleuren te produceren. Een manier is om een ​​ander gas of een mengsel van gassen te gebruiken om kleuren te produceren. Zoals eerder vermeld, geeft elk edelgas een karakteristieke lichtkleur af. Helium gloeit bijvoorbeeld roze, krypton is groen en argon is blauw. Als de gassen worden gemengd, kunnen tussenkleuren worden geproduceerd.

De andere manier om kleuren te produceren is door het glas te bedekken met een fosfor of een andere chemische stof die een bepaalde kleur zal laten gloeien wanneer het wordt geactiveerd. Vanwege het scala aan beschikbare coatings gebruiken de meeste moderne lampen geen neon meer, maar zijn fluorescentielampen die vertrouwen op een kwik / argonontlading en een fosforcoating. Als je een helder licht in een kleur ziet gloeien, is het een edel gaslicht.

Een andere manier om de kleur van het licht te veranderen, hoewel het niet wordt gebruikt in verlichtingsarmaturen, is om de energie die aan het licht wordt geleverd te regelen. Terwijl je meestal één kleur per element in een licht ziet, zijn er eigenlijk verschillende energieniveaus beschikbaar voor aangeslagen elektronen, die overeenkomen met een spectrum van licht dat dat element kan produceren.

• Geissler wordt beschouwd als de vader van fluorescentielampen. Zijn "Geissler Tube" was een glazen buis met aan beide uiteinden elektroden die een gas bevatten bij gedeeltelijke vacuümdruk. Hij experimenteerde met vlamboogstroom door verschillende gassen om licht te produceren. De buis was de basis voor het neonlicht, kwikdamplicht, fluorescentielicht, natriumlamp en metaalhalogenidelamp.

• Ramsay en Travers maakten een neonlamp, maar neon was uiterst zeldzaam, dus de uitvinding was niet kosteneffectief.

• Moore installeerde de "Moore Tube" commercieel, die een elektrische boog door stikstof en kooldioxide liet lopen om licht te produceren.

• Hoewel Claude de neonlamp niet heeft uitgevonden, heeft hij wel een methode bedacht om neon van lucht te isoleren, waardoor het licht betaalbaar wordt. Het neonlicht werd in december 1910 door Georges Claude gedemonstreerd op de Autosalon van Parijs. Claude werkte aanvankelijk met het ontwerp van Moore, maar ontwikkelde zelf een betrouwbaar lampontwerp en zette de markt voor de lichten in de hoek tot de jaren dertig.