日光灯发光的科学原理介绍

　　我们经常可以看到日光灯在发光，但是很多人都不知道日光灯是如何发光的。下面是百分网小编为你精心推荐的日光灯发光科学原理，希望对您有所帮助。

　　日光灯发光科学原理

　　当日光灯接入电路以后，起辉器两个电极间开始辉光放电，使双金属片受热膨胀而与静触极接触，于是电源、镇流器、灯丝和起辉器构成一个闭合回路，电流使灯丝预热，当受热时间1-3秒后，起辉器的两个电极间的辉光放电熄灭，随之双金属片冷却而与静触极断开，当两个电极断开的瞬间，电路中的电流突然消失，于是镇流器产生一个高压脉冲，它与电源叠加后，加到灯管两端，使灯管内的惰性气体电离而引起弧光放电。

　　灯管里面装入一些特殊的气体，又在灯管的管壁上涂上荧光粉，通电之后由于放电而产生光。

　　日光灯发光原理

　　当电子受到激发的时候原子就会释放出可见光子。如果你已经知道原子是如何工作的话，那你也就知道电子是围着原子核走来走去的负极电荷粒子。原子的电子有着不同等级的能量，主要取决几个因素，包括它们的速度和离原子核的距离。电子不同的能量等级占有不同的轨函数和轨道。通常来说，有着大能量的电子就会离原子核更远。 当原子得到或失去能量的时候，电子就会从低轨道和高轨道之间移动。当有某些东西将能量传到原子的时候---以热量为例子--电子可以暂时被推进到一个更高的轨道(远离原子核)。电子只是在这一轨道位置停留极短时间：几乎马上就被退回到原子核，到达它的原始轨道上。这时电子就以光子的形式放出额外的能量。

　　发光的波长取决于有多少能量被释放出来，这也就取决于电子所在的轨道位置。因此，不同类的原子就会释放出不同类的可见光子。换句话说就是光的颜色是由受激发的原子种类决定。这几乎是在所有光源的最基本工作机制。这些光源的主要不同是在于激发原子的过程。在白炽灯光源里，原子是由通过加热来激发;而在灯管里，原子是通过化学反应来激发。荧光灯的中心元件就是它的一个密封的玻璃管。这个管含有少量水银和惰性气体，通常是氩惰性气体元素，这种惰性气体要保持非常低压。管也含有荧光粉，在玻璃管内单独涂上一层荧光粉。玻璃管两端各有一个电极，是连接到电流用的。

　　当灯管内的惰性气体在高压下电离后，形成气体导电电流，运动的气体离子在与汞原子碰撞作用之间不断地给了汞原子能量，使得汞原子的核外电子总能从低轨道跃迁到高轨道，之后汞原子的核外电子由于具有较高的能量会自发地再从高轨道向低轨道(或基态)跃迁，以光子的形式向外释放能量，同时由于汞原子的原子特征普线大部分集中在紫外区域，可知，汞原子释放出来的光子大部分在紫外区域，这些高能量的光子(紫外线)在和荧光粉的撞击之间产生了白光。

　　日光灯工作原理

　　在图示的电路中，当开关闭合后，电源把电压加在启辉器的两极之间，使氖气放电而发出辉光，辉光产生的热量使U型动触片膨胀伸长，跟静触片接通，于是镇流器线圈和灯管中的灯丝就有电流通过。电路接通后，启辉器中的氖气停止放电(启辉器分压少、辉光放电无法进行，不工作)，U型片冷却收缩，两个触片分离，电路自动断开。在电路突然断开的瞬间，由于镇流器电流急剧减小，会产生很高的自感电动势，方向与原来的电压方向相同，两个自感电动势与电源电压加在一起，形成一个瞬时高压，加在灯管两端，使灯管中的气体开始放电，于是日光灯成为电流的通路开始发光。日光灯开始发光时，由于交变电流通过镇流器的线圈，线圈中就会产生自感电动势，它总是阻碍电流变化的，这时镇流器起着降压限流的作用，保证日光灯正常工作。

　　日光灯正常发光后。由于交流电不断通过镇流器的线圈，线圈中产生自感电动势，自感电动势阻碍线圈中的电流变化，这时镇流器起降压限流的作用，使电流稳定在灯管的额定电流范围内，灯管两端电压也稳定在额定工作电压范围内。由于这个电压低于启辉器的电离电压，所以并联在两端的启辉器也就不再起作用了。 通电后有电流,电流会产生热,而使启动器里的两块触片由于热胀冷缩而突然通路,根据电流自感现象电流的瞬时改变镇流器会产生瞬时高压,在高压下使灯管内的气体也导通了,由于那些气体通电会发光,所以就可以亮了.而等的就是等触片加热到突然通路.

　　镇流器在启动时产生瞬时高压，在正常工作时起降压限流作用;启辉器中电容器的作用是避免产生电火花。

　　日光灯的特性

　　当开关接通的时候，电源电压立即通过镇流器和灯管灯丝加到启辉器的.两极。220伏的电压立即使启辉器的惰性气体电离，产生辉光放电。辉光放电的热量使双金属片受热膨胀，两极接触。电流通过镇流器、启辉器触极和两端灯丝构成通路。灯丝很快被电流加热，发射出大量电子。这时，由于启辉器两极闭合，两极间电压为零，辉光放电消失，管内温度降低;双金属片自动复位，两极断开。在两极断开的瞬间，电路电流突然切断，镇流器产生很大的自感电动势，与电源电压叠加后作用于管两端。灯丝受热时发射出来的大量电子，在灯管两端高电压作用下，以极大的速度由低电势端向高电势端运动。在加速运动的过程中，碰撞管内氩气分子，使之迅速电离。氩气电离生热，热量使水银产生蒸气，随之水银蒸气也被电离，并发出强烈的紫外线。在紫外线的激发下，管壁内的荧光粉发出近乎白色的可见光。

　　日光灯正常发光后。由于交流电不断通过镇流器的线圈，线圈中产生自感电动势，自感电动势阻碍线圈中的电流变化，这时镇流器起降压限流的作用，使电流稳定在灯管的额定电流范围内，灯管两端电压也稳定在额定工作电压范围内。由于这个电压低于启辉器的电离电压，所以并联在两端的启辉器也就不再起作用了。

　　应急日光灯的工作原理

　　荧光灯里面带蓄电池和逆变装置。通过双控开关控制(相当于单刀双置开关)，一根零线，一根开灯线、一根充电线(有的接专用应急电源线)。

　　这里说说无专用应急电源的接线情况，就是充电回路和开关灯回路都接市电情况下的灯控和工作。

　　市电正常时，双控开关朝下按：开灯回路接通、充电回路断开，灯亮;双控开关朝上按，开灯回路断开，充电回路接通，灯灭。

　　市电停电时(充电和开关回路都接市电)，无论开关朝上还是朝下按，灯都量(蓄电池和逆变装置工作)。

　　扩展：　　日光灯管的构造

　　日光灯管的结构很简单，就是一根玻璃管，内壁上涂有一层荧光粉，不同的荧光粉会发出不同颜色的光。

　　灯管内充有稀薄的惰性气体与水银蒸汽，当两个灯丝间的气体导电时，发出的紫外线会使荧光粉发出柔和的可见光。

　　日光灯管的工作原理

　　开关接通时，电源电压通过镇流器和灯管灯丝加到启辉器两级，220v电压立即使启辉器的惰性气体电离，产生辉光放电。

　　辉光放电的热量使双金属片受热膨胀，辉光产生的热烈使U型动触片膨胀伸长，跟静触片接通，镇流器线圈和灯管中的灯丝有电流通过。

　　电流通过镇流器、启辉器和两端灯丝构成通路，灯丝很快被电流加热，发射出大量电子。此时，启辉器两极闭合，辉电放电消失，管内温度降低，两极断开。

　　在两极断开的瞬间，电路电流突然切断，镇流器产生很大的自感电动势，与电源电压叠加后作用于管的两端。

　　灯丝受热时发射出来的大量电子，在高电压作用下，由低电势向高电势端运动，在加速运动过程中发出强烈紫外线，在紫外线的激发下，荧光粉发出近乎白色的可见光。

　　日光灯管的发光原理

　　日光灯内的惰性气体在高压下电离后形成气体导电电流，运动的气体离子在于汞原子碰撞作用之间不断给予汞原子能量，使汞原子的核外电子从低轨道跃到高轨道，高能力的核外电子自发的从高轨道向低轨道跃迁，以光子形式向外释放能力，这些高能量的光子在和荧光粉的撞击过程中产生白色的光。