Demostraci贸n simple de por qu茅 los gases nobles no reaccionan
Las luces de ne贸n son coloridas, brillantes y confiables, por lo que puede verlas utilizadas en carteles, pantallas e incluso en pistas de aterrizaje de aeropuertos. 驴Alguna vez te has preguntado c贸mo funcionan y c贸mo se producen los diferentes colores de luz?
conclusiones clave: luces de ne贸n
- Una luz de ne贸n contiene una peque帽a cantidad de gas de ne贸n a baja presi贸n.
- La electricidad proporciona energ铆a para separar los electrones de los 谩tomos de ne贸n, ioniz谩ndolos. Los iones son atra铆dos a los terminales de la l谩mpara, completando el circuito el茅ctrico.
- La luz se produce cuando los 谩tomos de ne贸n obtienen suficiente energ铆a para excitarse. Cuando un 谩tomo vuelve a un estado de energ铆a m谩s bajo, libera un fot贸n (luz).
como funciona una luz de ne贸n
- Una luz de ne贸n consiste en un tubo de vidrio lleno de una peque帽a cantidad (baja presi贸n) de gas de ne贸n . El ne贸n se usa porque es uno de los gases nobles . Una caracter铆stica de estos elementos es que cada 谩tomo tiene una capa de electrones llena, por lo que los 谩tomos no reaccionan con otros 谩tomos y se necesita mucha energ铆a para eliminar un electr贸n .
- Hay un electrodo en cada extremo del tubo. una luz de ne贸n en realidad funciona con corriente alterna (corriente alterna) o corriente continua (CC), pero si se usa corriente continua, el brillo solo se ve alrededor de un electrodo. La corriente alterna se usa para la mayor铆a de las luces de ne贸n que ve.
- Cuando se aplica un voltaje el茅ctrico a los terminales (aproximadamente 15,000 voltios), se suministra suficiente energ铆a para eliminar un electr贸n externo de los 谩tomos de ne贸n. Si no hay suficiente voltaje, no habr谩 suficiente energ铆a cin茅tica para que los electrones escapen de sus 谩tomos y no pasar谩 nada. los 谩tomos de ne贸n cargados positivamente ( cationes ) son atra铆dos al terminal negativo, mientras que los electrones libres son atra铆dos al terminal positivo. Estas part铆culas cargadas, llamadas plasma , completan el circuito el茅ctrico de la l谩mpara.
- Entonces, 驴de d贸nde viene la luz? Los 谩tomos en el tubo se mueven y se golpean entre s铆. transfieren energ铆a entre s铆, adem谩s de que se produce mucho calor. mientras que algunos electrones escapan de sus 谩tomos, otros obtienen suficiente energ铆a para " excitarse "". Esto significa que tienen un estado de mayor energ铆a. Estar excitado es como subir una escalera, donde un electr贸n puede estar en un pelda帽o particular de la escalera, no solo en cualquier parte de su longitud. El electr贸n puede volver a su energ铆a original (estado fundamental ) al liberar esa energ铆a como un fot贸n (luz), el color de la luz que se produce depende de qu茅 tan lejos est茅 la energ铆a excitada de la energ铆a original, como la distancia entre los pelda帽os de una escalera, este es un intervalo establecido. , cada electr贸n excitado de un 谩tomo libera una longitud de onda caracter铆stica de fot贸n. En otras palabras, cada gas noble excitado libera un color de luz caracter铆stico. Para el ne贸n, esta es una luz naranja rojiza.
c贸mo se producen otros colores de luz
ves muchos colores diferentes de signos, por lo que te preguntar谩s c贸mo funciona esto. Hay dos formas principales de producir otros colores de luz adem谩s del rojo anaranjado del ne贸n. una forma es usar otro gas o una mezcla de gases para producir colores. Como se mencion贸 anteriormente, cada gas noble libera un color de luz caracter铆stico . por ejemplo, el helio brilla rosa, el cript贸n es verde y el arg贸n es azul. Si los gases se mezclan, se pueden producir colores intermedios.
La otra forma de producir colores es recubrir el vidrio con un f贸sforo u otro qu铆mico que brille un cierto color cuando se energiza. Debido a la gama de recubrimientos disponibles, la mayor铆a de las luces modernas ya no usan ne贸n, sino que son l谩mparas fluorescentes que dependen de una descarga de mercurio / arg贸n y un recubrimiento de f贸sforo. Si ve una luz clara que brilla en un color, es una luz de gas noble.
Otra forma de cambiar el color de la luz, aunque no se usa en l谩mparas, es controlar la energ铆a suministrada a la luz. Si bien generalmente se ve un color por elemento en una luz, en realidad hay diferentes niveles de energ铆a disponibles para los electrones excitados, que corresponden a un espectro de luz que ese elemento puede producir.
breve historia de la luz de ne贸n
Heinrich Geissler (1857)
Geissler es considerado el padre de las l谩mparas fluorescentes. su "tubo geissler" era un tubo de vidrio con electrodos en cada extremo que conten铆a un gas a presi贸n de vac铆o parcial. Experiment贸 la corriente de arco a trav茅s de varios gases para producir luz. El tubo era la base de la luz de ne贸n, la luz de vapor de mercurio, la luz fluorescente, la l谩mpara de sodio y la l谩mpara de haluro met谩lico.
william ramsay y morris w. travers (1898)
Ramsay y Travers hicieron una l谩mpara de ne贸n, pero el ne贸n era extremadamente raro, por lo que la invenci贸n no era rentable.
daniel mcfarlan moore (1904)
Moore instal贸 comercialmente el "tubo de Moore", que corr铆a un arco el茅ctrico a trav茅s de nitr贸geno y di贸xido de carbono para producir luz.
Georges Claude (1902)
Mientras que Claude no invent贸 la l谩mpara de ne贸n, ide贸 un m茅todo para aislar el ne贸n del aire, haciendo que la luz fuera asequible. la luz de ne贸n fue demostrada por georges claude en diciembre de 1910 en el sal贸n del autom贸vil de par铆s. Claude trabaj贸 inicialmente con el dise帽o de Moore, pero desarroll贸 un dise帽o de l谩mpara confiable propio y arrincon贸 el mercado de las luces hasta la d茅cada de 1930.
hacer una se帽al de ne贸n falsa (no se requiere ne贸n)