Φυσική Γ’ Λυκείου Γενικής Παιδείας ΕΙΔΗ ΛΑΜΠΤΗΡΩΝ http://users.dra.sch.gr/filplatakis

Φωτεινές πηγές ΨΥΧΡΕΣ ΘΕΡΜΕΣ Προσφορά ενέργειας για διέγερση, υπό τη μορφή θερμότητας π.χ. λαμπτήρας πυρακτώσεως Προσφορά ενέργειας για διέγερση, με τη διέλευση ηλεκτρικού ρεύματος μέσα από αέρια ή ατμούς π.χ. λαμπτήρας φθορισμού ΓΕΝΙΚΑ: Λαμπτήρας είναι μια διάταξη που μετατρέπει σε φως μέρος της ηλεκτρικής ενέργειας που της προσφέρεται

Λαμπτήρας πυρακτώσεως

Λειτουργία του λαμπτήρα πυρακτώσεως Όταν λειτουργεί κανονικά ο λαμπτήρας έχει στα άκρα του την τάση κανονικής λειτουργίας του. Το αποτέλεσμα είναι το νήμα βολφαρμίου να θερμαίνεται και τα άτομα του να διεγείρονται σε στάθμες υψηλότερης ενέργειας (Ε2, Ε3, κλπ) Κατά την αποδιέγερση τους στη θεμελιώδη κατάσταση (Ε1) εκπέμπονται φωτόνια διαφόρων ενεργειών και συχνοτήτων. Μόνο το 10% όμως των φωτονίων είναι στη περιοχή του ορατού (το υπόλοιπο είναι στο υπέρυθρο), γι’ αυτό και η απόδοση του θεωρείται πολύ μικρή.

Βελτίωση των λαμπτήρων πυρακτώσεως Λαμπτήρες πυρακτώσεων με μεγαλύτερη απόδοση αλλά και διάρκεια ζωής είναι οι λαμπτήρες χαλαζία – ιωδίου, γνωστοί και σαν λαμπτήρες αλογόνου. Σ’ αυτούς το νήμα βολφαρμίου αποκτά θερμοκρασία 37000C με αποτέλεσμα να αποκτά διπλάσια απόδοση από τους κοινούς λαμπτήρες πυρακτώσεως. Το δε γυάλινο περίβλημα του λαμπτήρα που είναι από χαλαζία αποκτά θερμοκρασία 7000C.

Αρχές λειτουργίας λαμπτήρων αλογόνου Αυξάνοντας τη θερμοκρασία του βολφαρμίου, τα άτομα του εξαχνώνονται με μεγαλύτερη ταχύτητα και μειώνεται η διάρκεια της ζωής του νήματος. Γι’ αυτό το λόγο γεμίζουμε το λαμπτήρα με αδρανές αέριο και μικρή ποσότητα ατμών ιωδίου που επανατοποθετεί τα άτομα του βολφαρμίου στο νήμα. Ο κύκλος του αλογόνου φαίνεται στο διπλανό σχήμα: Με τη καταλυτική δράση του ιωδίου, όχι μόνο συντηρείται το νήμα, αλλά και αποφεύγεται το μαύρισμα του τοιχώματος του λαμπτήρα από τη προσκόλληση του βολφαρμίου στο εσωτερικό του.

Λαμπτήρας φθορισμού Φθορισμός είναι η ιδιότητα κάποιων χημικών ουσιών να ακτινοβολούν φως, όταν πάνω τους προσπίπτει αόρατη ακτινοβολία μικρού μήκους κύματος Παραδείγματα λαμπτήρων φθορισμού:

Περιγραφή του λαμπτήρα φθορισμού Ένας κοινός λαμπτήρας φθορισμού αποτελείται από: α) τον κυλινδρικό γυάλινο σωλήνα ο οποίος περιέχει αέριο αργό (Ar) και άζωτο (Ν) σε χαμηλή πίεση και σταγόνα υδραργύρου (Hg). Στο εσωτερικό των τοιχωμάτων του φέρει επίχρισμα φθορίζουσας ουσίας (κατάλληλης για το χρώμα που επιθυμούμε), η οποία έχει την ιδιότητα να μετατρέπει το υπεριώδες φως σε ορατό β) Δύο νήματα που βρίσκονται στις άκρες (τάπες) του γυάλινου σωλήνα

Αρχές λειτουργίας του λαμπτήρα φθορισμού Η απορρόφηση της υπεριώδους ακτινοβολίας από τα άτομα της φθορίζουσας ουσίας των τοιχωμάτων προκαλεί τη διέγερση τους. Τα άτομα αποδιεγείρονται και καταλήγουν στη θεμελιώδη κατάσταση με ενδιάμεσα ενεργειακά άλματα κατά τα οποία εκπέμπονται φωτόνια ορατού φωτός.

Ποιοτική σύγκριση λαμπτήρων πυρακτώσεως και φθορισμού Ο λαμπτήρας φθορισμού υπερτερεί του λαμπτήρα πυρακτώσεως σε διάρκεια ζωής και ενεργειακή οικονομία κατά τη χρήση. Υστερεί όμως στο ότι το φως του είναι «ψυχρό», ενώ του λαμπτήρα πυρακτώσεως είναι «θερμό» και «απαλό».