霓虹燈五顏六色的原因

　　無(wú)論是在學(xué)校還是在社會(huì)中，大家都不可避免地會(huì)接觸到霓虹燈吧，以下是小編為大家整理的霓虹燈五顏六色的原因，歡迎大家分享。

　　人類最早使用的電燈叫白熾燈，是發(fā)明家愛(ài)迪生研制成功的。這種燈是讓電流通過(guò)燈絲，達(dá)到白熾狀態(tài)后發(fā)光，效率很低，因?yàn)榇蟛糠蛛娔芏甲兂闪藷岷膿p掉了，只有小部分轉(zhuǎn)化為光。1802年，美國(guó)有位科學(xué)家叫休伊特，他設(shè)想，如果在真空的玻璃管里不裝燈絲，而填充一些氣體，讓氣體受激發(fā)光，豈不可以減少熱損耗?于是他把少量水銀蒸氣填充到真空管里，在燈管的兩端引出兩個(gè)電極，加上電壓后，水銀蒸氣在電弧激發(fā)下發(fā)出炫目的輝光。這種燈光光譜與太陽(yáng)光接近，亮度很強(qiáng)，很適合于拍攝電影。后來(lái)，大家都叫它水銀燈。

　　水銀燈的成功引起了人們的興趣，既然水銀蒸氣通電后會(huì)發(fā)光，那么別的氣體行不行呢？于是有人想起，在十幾年前化學(xué)家們找到了幾種性格很不活潑的惰性氣體。這類氣體性質(zhì)很穩(wěn)定，幾乎不與別的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，用它們來(lái)受激發(fā)光倒是一個(gè)很好的選擇。1910年，法國(guó)化學(xué)家克勞德把無(wú)色的惰性氣體氖充入燈管，通電后，氖氣受到電場(chǎng)的激發(fā)，放出橘紅色的光。氖燈射出的紅光，在空氣中穿透力很強(qiáng)，可以穿過(guò)濃霧。因此氖燈常用在港口、機(jī)場(chǎng)和交通線的燈標(biāo)上。根據(jù)“氖燈”的英文譯音，人們把這類燈叫做霓虹燈。

　　氬是另一種惰性氣體，在空氣里含量達(dá)1%，比較容易獲得，在電場(chǎng)的激發(fā)下，氬會(huì)射出淺藍(lán)色的光，因此它也被用來(lái)填充到霓虹燈管里。除了氖和氬之外，有的霓虹燈里充進(jìn)氦氣，它會(huì)射出淡紅色的光;有的霓虹燈還充進(jìn)了氖、氬、氦和水銀蒸氣等四種氣體(或三種、兩種）的混合物，由于各種氣體的比例不同，便能獲得五顏六色的霓虹燈了。

　　那么，為什么不同的氣體發(fā)出的光會(huì)有不同的顏色呢?我們知道，原子是由原子核和若干繞核旋轉(zhuǎn)的電子組成。電子允許在若干特定的軌道上運(yùn)行。內(nèi)層的電子受到電場(chǎng)的激發(fā)會(huì)吸收“一份”能量躍遷到某個(gè)外層軌道上，處于受激狀態(tài)。由于受激狀態(tài)很不穩(wěn)定，過(guò)不了一會(huì)兒，電子又會(huì)躍遷回原來(lái)的軌道，并把剛才吸收的那“一份”能量以光的形式輻射出來(lái)。這一份能量恰好等于原子在受激狀態(tài)和初始狀態(tài)的能量之差。顯然，不同的氣體有不同的原子結(jié)構(gòu)和能級(jí)，吸收和輻射的那一份能量就有大有小。所以由這“一份”能量決定的輻射光的頻率就不一樣，而光的顏色完全由頻率決定，所以，充入各種不同氣體的霓虹燈，就發(fā)出了五顏六色的光。

　　旺角黑夜霓虹燈

　　霓虹燈是城市的美容師，每當(dāng)夜幕降臨時(shí)，華燈初上，五顏六色的霓虹燈就把城市裝扮得格外美麗。那么，霓虹燈是怎樣發(fā)明的呢？據(jù)說(shuō)，霓虹燈是英國(guó)化學(xué)家拉姆賽在一次實(shí)驗(yàn)中偶然發(fā)現(xiàn)的。那是1898年6月的一個(gè)夜晚，拉姆賽和他的助手正在實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，目的是檢查一種稀有氣體是否導(dǎo)電。

　　拉姆賽把一種稀有氣體注射在真空玻璃管里，然后把封閉在真空玻璃管中的兩個(gè)金屬電極連接在高壓電源上，聚精會(huì)神地觀察這種氣體能否導(dǎo)電。

　　這時(shí)，一個(gè)意外的現(xiàn)象發(fā)生了：注入真空管的稀有氣體不但開(kāi)始導(dǎo)電，而且還發(fā)出了極其美麗的紅光。這種神奇的紅光使拉姆賽和他的助手驚喜不已。拉姆賽把這種能夠?qū)щ姴⑶野l(fā)出紅色光的稀有氣體命名為氖氣（neon）。后來(lái)這類給氣體通電發(fā)光的燈被稱為氖燈（neon light），音譯就是霓虹燈。

　　制造霓虹燈的辦法，是采用低熔點(diǎn)的鈉——鈣硅酸鹽玻璃做燈管，根據(jù)需要設(shè)計(jì)不同的圖案和文字，用噴燈進(jìn)行加工，然后燒結(jié)電極，再用真空泵抽空，并根據(jù)要求的顏色充進(jìn)不同的稀有氣體而制成。現(xiàn)代的霓虹燈更加精致，有的將玻璃管彎曲成各種各樣折形狀，制成更加動(dòng)人的圖形；還有的在燈管內(nèi)壁涂上熒光粉，使顏色更加明亮多彩；有的霓虹燈裝上自動(dòng)點(diǎn)火器，使各種顏色的光次第明滅，交相輝映，使城市之夜變得絢麗多彩。霓虹燈自1910年問(wèn)世以來(lái)，歷經(jīng)百年不衰。它是一種特殊的低氣壓冷陰極輝光放電發(fā)光的電光源，而不同于其它諸如熒光燈、高壓鈉燈、金屬鹵化物燈、水銀燈、白熾燈等弧光燈。霓虹燈是靠充入玻璃管內(nèi)的低壓惰性氣體，在高壓電場(chǎng)下冷陰極輝光放電而發(fā)光。霓虹燈的光色是由充入惰性氣體的光譜特性決定：光管型霓虹燈充入氖氣，霓虹燈發(fā)紅色光；熒光型霓虹燈充入氬氣及汞，霓虹燈發(fā)藍(lán)色、黃色等光，這兩大類霓虹燈都是靠燈管內(nèi)的工作氣體原子受激輻射發(fā)光。

　　特點(diǎn)

　　霓虹燈是依靠燈光兩端電極頭在高壓電場(chǎng)下將燈管內(nèi)的稀有氣體擊燃，它不同于普通光源必須把鎢絲燒到高溫才能發(fā)光，造成大量的電能以熱能的形式被消耗掉，因此，用同樣多的電能，霓虹燈具有更高的亮度。

　　溫度低

　　霓虹燈因其冷陰極特性，工作時(shí)燈管溫度在60℃以下，所以能置于露天日曬雨淋或在水中工作。同樣因其工作特性，霓虹燈光譜具有很強(qiáng)的穿透力，在雨天或霧天仍能保持較好的視覺(jué)效果。

　　低能耗

　　在技術(shù)不斷創(chuàng)新的時(shí)代，霓虹燈的制造技術(shù)及相關(guān)零部件的技術(shù)水平也在不斷進(jìn)步。新型電極、新型電子變壓器的應(yīng)用，使霓虹燈的耗電量大大降低，由每米燈管耗電56瓦降到每米燈管耗電12瓦。

　　壽命長(zhǎng)

　　霓虹燈在連續(xù)工作不斷電的情況下，壽命達(dá)一萬(wàn)小時(shí)以上，這一優(yōu)勢(shì)是其他任何電光源都難以達(dá)到的。

　　靈活多樣

　　霓虹燈是由玻璃管制成，經(jīng)過(guò)燒制，玻璃管能彎曲成任意形狀，具有極大的靈活性，通過(guò)選擇不同類型的管子并充入不同的惰性氣體，霓虹燈能得到五彩繽紛、多種顏色的光。

　　動(dòng)感強(qiáng)

　　霓虹燈畫(huà)面由常亮的燈管及動(dòng)態(tài)發(fā)光的掃描管組成，可設(shè)置為跳動(dòng)式掃描，漸變式掃描、混色變色七種顏色掃描。掃描管由裝有微電腦芯片編程的掃描機(jī)控制，掃描管按編好的程序亮或滅，組成一副副流動(dòng)的畫(huà)面，似天上彩虹、像人間銀河、更酷似一個(gè)夢(mèng)幻世界，引人入勝，使人難以忘懷。因此，霓虹燈是一種投入較少、效果強(qiáng)烈、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的廣告形式。

　　霓虹燈是一種冷陰極輝光放電管，其輻射光譜具有極強(qiáng)的穿透大氣的能力，色彩鮮艷絢麗、多姿，發(fā)光效率明顯優(yōu)于普通的白熾燈，它的線條結(jié)構(gòu)表現(xiàn)力豐富，可以加工彎制成任何幾何形狀，滿足設(shè)計(jì)要求，通過(guò)電子程序控制，可變幻色彩的圖案和文字受到人們的歡迎。

　　霓虹燈的亮、美、動(dòng)特點(diǎn)，是任何電光源所不能替代的，在各類新型光源不斷涌現(xiàn)和競(jìng)爭(zhēng)中獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷。

　　由于霓虹燈是冷陰極輝光放電，因此一支質(zhì)量合格的霓虹燈其壽命可達(dá)20000—30000小時(shí)。

　　深南溢彩

　　隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，霓虹燈的品種、規(guī)格也已基本系列化，可供各種用途的選擇，其質(zhì)量已逐步向國(guó)際水平靠攏，隨著中國(guó)加入WTO與國(guó)際水平的差距將越來(lái)越小，在不久的將來(lái)必將趕超國(guó)際先進(jìn)水平，但在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的條件下，也確有少數(shù)廠商缺乏誠(chéng)信，在一些用戶不懂霓虹燈的性能、質(zhì)量的情況下，生產(chǎn)、制作低劣產(chǎn)品在市場(chǎng)上低價(jià)傾銷，影響霓虹燈的聲譽(yù)。為了使大用戶熟悉霓虹燈，了解霓虹燈，我們?cè)诖撕?jiǎn)要介紹一些霓虹燈的品種、規(guī)格以及制作霓虹燈的主要器材，以幫助用戶識(shí)別“霓虹燈”的優(yōu)劣。

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