O elemento principal de uma lâmpada fluorescente é o tubo selado de vidro. Este tubo contém uma pequena porção de mercúrio e um gás inerte, tipicamente o argônio, mantidos sob pressão muito baixa. O tubo também contém um revestimento de pó de fósforo na parte interna do vidro e dois eletrodos, um em cada extremidade, conectados a um circuito elétrico. O circuito elétrico, é ligado a uma alimentação de corrente alternada.
Quando você acende a lâmpada, a corrente flui pelo circuito elétrico até os eletrodos. Existe uma Voltagem considerável através dos eletrodos, então os elétrons migram através do gás de uma extremidade para a outra. Esta energia modifica parte do mercúrio dentro do tubo de líquido para gás.
Como os elétrons e os átomos carregados se movem dentro do tubo, alguns deles irão colidir com os átomos dos gases de mercúrio. Estas colisões excitam os átomos, jogando-os para níveis de energia mais altos. Quando os elétrons retornam para seus níveis de energia originais, eles liberam fótons de luz.
O comprimento da onda de um fóton é determinado pelo arranjo específico do elétron no átomo. Os elétrons nos átomos de mercúrio estão dispostos de tal maneira que liberam fótons de luz na faixa de comprimento de onda do ultravioleta.
Nossos olhos não registram os fótons ultravioleta, então este tipo de luz precisa ser convertida em luz visível para iluminar a lâmpada. É aqui que o revestimento de pó de fósforo do tubo entra em ação. Os fosforosos são substâncias que emitem luz quando expostas à ambientes iluminados.
Quando um fóton atinge um átomo de fósforo, um dos elétrons do fósforo pula para um nível mais alto de energia e o átomo se aquece. Quando o elétron volta para o seu nível normal, ele libera energia na forma de outro fóton. Este fóton tem menos energia do que o original porque parte dela foi perdida na forma de calor.
Em uma lâmpada fluorescente, a luz emitida está no espectro visível, o fósforo emite a luz branca que podemos enxergar. Os fabricantes podem variar a cor da luz usando combinações de fosforosos diferentes.
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