فكرة عمل ضوء الفلوريسنت (النيون)

لا يوجد مكان لا يستخدم مصابيح الاضاءة
الفلوريسنت المعروفة باسم ضوء النيون. فهي تستخدم في المنازل وفي المكاتب
وفي تزيين المحلات التجارية والأعلانات التجارية. ماذا يحدث داخل انبوبة الفلوريسنت؟ وما هي فكرة عمله لاصدار الضوء الابيض الساطع؟ في هذه الاجزء سنحاول شرح فكرة عمل هذا النوع من المصابيح الذي يصدر ضوء أبيض ساطع وبكفاءة أعلى من المصابيح الكهربية العادية.

داخل انبوبة الفلوريسنت
العنصر الأساسي في انبوبة الفلوريسنت هي الانبوبة الزجاجية المفرغة من
الهواء. هذه الانبوبة تحتوي على القليل من جزيئات الزئبق Hg وغاز خامل هو
الأرجون Ar عند ضغط منخفض. كذلك تغطي سطح الانبوبة الداخلي طبقة من مادة
فوسفورية. يوجد على طرفي الانبوبة الكترود للتوصيل الكهربي وفي داخل
الأنبوبة يتصل الالكترود بفتيلة حرارية تطلق الالكترونات عندما تسخن بمرور
التيار الكهربي بها.


ماذا يحدث عند تشغيل انبوبة الفلوريسنت
بمجرد توصيل التيار الكهربي الموصل على طرفي الالكترود تسخن الفتيلتين على
طرفي الأنبوبة وتنطلق الالكترونات منها. هذه الالكترونات تتعجل (تتزايد
سرعنها) تحت تأثير فرق الجهد الكهربي المطبق على طرفي الانبوبة والذي يبلغ
240 فولت. تتصادم هذه الالكترونات المعجلة بذرات غاز الارجون فتعمل على
تأيينها (تنتزع منها بعض الالكترونات وتترك ذرة الارجون على شكل أيون موجب)،
تحت تأثير فرق الجهد الكهربي المطبق على طرفي الالكترود فإن الالكترونات
السالبة تتسارع في اتجاه الجهد العالي (الموجب) بينما الأيونات الموجبة
تتسارع في اتجاه الجهد المنخفض (السالب). وهذا يشكل دائرة كهربية يمر فيها
التيار خلال غاز الأرجون المتأين. (تم تجاهل دور المشغل الابتدائي starter وسيأتي شرح دوره في الجزء القادم). عندما
تصطدم الالكترونات والايونات المعجلة بغاز الزئبق داخل الأنبوبة الزجاجية
المفرغة تثار ذرات الزئبق حيث تنتقل الكترونات ذرة الزئبق إلى مدارات ذات
طاقة اعلى. ولكن هذه الالكترونات المثارة ما تلبث إلا وتعود لمداراتها
الاصلية مطلقة بذلك الفوتونات الضوئية.

هذه الفوتونات الضوئية الناتجة عن ذرات الزئبق المثارة تكون في مدى الطيف
فوق البنفسجية وذلك لخاصية في مدارات ذرة الزئبق وهذا الفوتونات لا تصلح
للاضاءة ولهذا يجب تحويلها إلى مدى الطيف المرئي.



وهنا يأتي دور الغطاء الفسفورى المحيط بالجزء الداخلي للنبوبة الزجاجية
حيث يمتص هذه الفوتونات ذات الأطوال الموجية في المدى فوق البنفسجي وتثار
المادة الفسفورية ولكن عندما تعود فإن جزء من طاقة الفوتونات المنبعثة من ذرات الفسفور المثار يبد على شكل طاقة حرارية (ومن هنا نستنتج سبب الارتفاع الطيف في درجة حرارة الانبوبة الفلوريسنت) والجزء الباقي ينطلق على شكل فوتون ضوئي ذو طاقة اقل بحيث يصبح طوله الموجي في مدى الطيف المرئي. مما يعطي الضوء الأبيض والذي هو خليط لما يعرف بالوان الطيف السبعة.

ظاهرة امتصاص الطيف فوق البنفسجي وانبعاث الطيف المرئي
بواسطة المواد الفسفورية يسمي بالفلوريسنت ومن هنا اطلقت على هذه المصابيح
بأنابيب الفلوريسنت

ما هو دور المشغل أو ما يعرف بالستارتر
من المعروف أنه من الصعب الحصول على الضوء مباشرة من مصباح الفلوريسنت إذا
كاان الستارتر Starter معطل وفي اغلب الاحيان يتم استبداله بآخر جديد
ليعود المصباح للعمل من جديد.. فما هو الدور الذي يلعبة هذا العنصر في الدائرة الكهربية (موضح في الشكل التالي بالدائرة الحمراء المنقطة).


لا يدخل غاز النيون في فكرة عمل مصباح الفلوريسنت ولكن اشتهر اسم هذا المنوع من المصابيح بضوء النيون !!!!


(هذه المعلومات منقولة للأفادة ولكن اخذت منى مجهود لتنسيقها)