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霓虹燈如何發光?就像極光那樣

來源: | 發布日期:2022-08-10

  夜色中的霓虹燈廣告牌頗有些懷舊風味。這種廣告牌在幾十年前相當流行,現在它們大多已經被LED和各種大屏幕取代,但這種獨特的風格依然為人們所熟悉。

  霓虹燈管如何發光?本質上說,它和極光的原理其實是類似的。

  在霓虹燈的玻璃燈管里封裝著某些種類的稀薄的氣體,比如說氖、氦,燈管的兩頭裝有電極。制作傳統的霓虹燈,需要參照圖紙把玻璃管加熱拗成各種造型:

  霓虹燈管工作的時候,需要在兩個電極之間加上足夠高的電壓(幾千伏),在這樣的高電壓之下,一些原本中性的氣體原子會被電離,變成分開的電子,以及帶正電的離子。在高壓電的作用下,這些帶電粒子還會被加速,獲得較高的動能,并且和其他的原子發生碰撞。

  碰撞的結果之一是,被撞的原子并沒有完全地電離,但其中的電子受到了激發,進入能量較高的激發態。接下來發生的事情聽起來就比較熟悉了:受激發的電子還可以再回到基態,并且把多出來的能量以光子的形式釋放,于是霓虹燈就發起了光。這種光的顏色取決于受激發的氣體類型,比如說裝有氖氣的霓虹燈是漂亮的橙紅色:

  如果再在燈管內壁加上熒光物質,還能進一步調整光的顏色,日光燈管采取的也是這樣的思路。


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  而極光其實也是一個類似的過程:大氣層中的一些氣體原子受到帶電粒子的撞擊,進入激發狀態,并在受激發之后發出對應顏色的光。只不過,這一次帶電粒子的來源是太陽。


【本文標簽】 萬世騰霓虹燈

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