Neonlichten zijn kleurrijk, helder en betrouwbaar, zodat u ze kunt zien op borden, displays en zelfs landingsbanen op luchthavens. Heb je je ooit afgevraagd hoe ze werken en hoe verschillende kleuren licht ontstaan?
Hoe een neonlicht werkt
Je kunt zelf een nep-neonbord maken, maar echte neonlampen zijn gemaakt van een glazen buis gevuld met een kleine hoeveelheid (lage druk) neongas. Neon wordt gebruikt omdat het een van de edelgassen is. Kenmerkend voor deze elementen is dat elk atoom een gevulde elektronenschil heeft waardoor de atomen niet reageren met andere atomen en het veel energie kost om een elektron te verwijderen. Aan beide uiteinden van de buis bevindt zich een elektrode.
Een neonlamp werkt eigenlijk op wisselstroom (wisselstroom) of gelijkstroom (gelijkstroom). Wanneer echter gelijkstroom wordt gebruikt, is de gloed slechts rond één elektrode te zien. Voor de meeste neonlichten die je ziet, wordt wisselstroom gebruikt. Wanneer er een elektrische spanning op de klemmen wordt gezet (ongeveer 15.000 volt), wordt er voldoende energie toegevoegd om een extern elektron uit de neonatomen te verwijderen. Als er niet genoeg spanning is, is er niet genoeg kinetische energie voor de elektronen om uit hun atomen te ontsnappen en gebeurt er niets. De positief geladen neonatomen (kationen) worden aangetrokken door de negatieve pool, terwijl de vrije elektronen worden aangetrokken door de positieve pool. Deze geladen deeltjes, plasma genaamd, completeren het elektrische circuit van de lamp.
Waar komt het licht vandaan?
Atomen in de buis bewegen en raken elkaar. Ze dragen energie aan elkaar over en er ontstaat veel warmte. Terwijl sommige elektronen aan hun atomen ontsnappen, krijgen andere genoeg energie om “opgewonden” te zijn. Dit betekent dat ze een hogere energietoestand hebben. Excitatie is als het beklimmen van een ladder met een elektron op een bepaalde sport van de ladder kan, niet zomaar overal langs zijn lengte Het elektron kan terugkeren naar zijn oorspronkelijke energie (grondtoestand) door deze energie vrij te geven als een foton (licht) De kleur van het geproduceerde licht hangt af van hoe ver de aangeslagen energie verwijderd is van de oorspronkelijke energie Zoals de afstand tussen de sporten van een ladder, dit is een vast interval. Elk aangeslagen elektron van een atoom geeft een karakteristieke golflengte van het foton af. Met andere woorden, elk aangeslagen edelgas geeft een karakteristieke lichtkleur af. Voor neon is dit een rood-oranje licht.
Hoe andere lichtkleuren ontstaan
Je ziet veel verschillende kleuren karakters, dus je vraagt je misschien af hoe dat werkt. Naast het oranje-rood van neon zijn er twee manieren om andere kleuren licht te creëren. Een optie is om een ander gas of mengsel van gassen te gebruiken om kleuren te creëren. Zoals reeds vermeld, geeft elk edelgas een karakteristieke lichtkleur af. Helium gloeit bijvoorbeeld roze, krypton is groen en argon is blauw. Wanneer de gassen worden gemengd, kunnen tussenkleuren worden gecreëerd.
De andere manier om kleuren te creëren, is door het glas te coaten met een fosfor of een andere chemische stof die een specifieke kleur oplicht wanneer het wordt aangezet. Door het grote aantal beschikbare coatings gebruiken de meeste moderne lampen geen neon meer, maar fluorescentielampen, die gebaseerd zijn op een kwik/argon ontlading en een fluorescerende coating. Als je een helder licht ziet dat in één kleur gloeit, is het een edelgaslicht. Een andere manier om de kleur van het licht te veranderen, ook al wordt het niet in armaturen gebruikt, is om de energie die aan het licht wordt toegevoegd te regelen. Terwijl je normaal gesproken één kleur per element in een licht ziet, hebben aangeslagen elektronen eigenlijk verschillende energieniveaus die overeenkomen met een spectrum van licht dat het element kan produceren.