ملتقى الفيزيائيين العرب - الضوء الكهربائي

بسم الله الرحمن الرحيم
الضوء الكهربائي
هناك أربعة أنواع رئيسية للضوء الكهربائي وهي : لمبات التنجستن ، ولمبات الهالوجين ، وضوء النيون ، وأنابيب الفلورسنت .
ويوجد خيط معدني رقيق داخل لمبات التنجستن ، وهو يعرف باسم الشعيرة . وتصل الطاقة إلى الشعيرة عند توصيل التيار الكهربائي ، حينئذٍ تشع الشعيرة بلون أصفر – أبيض .
ونظراً لأن التنجستن لا يذوب بسهولة ، فإنه يعد مادة جيدة الإضاءة ، إلا أنها يجب أن تكون في مكان لا يوجد فيه هواء عندما تكون ساخنة ؛ وذلك لأن الأكسجين الموجود في الهواء يتسبب في تحلل أو تبخر التنجستن ؛ ولذلك يتم تركيبه داخل لمبة زجاجية ، ولايوجد هواء بداخل اللمبة حيث يستعاض عنه بغاز الأرجون أو النيتروجين .
وعلى الرغم من أن احتمال تحلل التنجستن لا يزال قائماً إلا أن ذلك يحدث ببطء . وفي النهاية نجد أن الشعيرة تصبح أكثر رقة ، ومن ثم تنقطع . وتستطيع لمبة التنجستن أن تعمل مدة تصل إلى حوالي 1000 ساعة .

وهناك نوع آخر من مصابيح الإضاءة تعمل لمدة 2000 ساعة إلا أنها أكثر تكلفة ؛ لأنها تحتوي في داخلها غاز الهالوجين مما يزيد من عمر التنجستن . ويساعد غاز الهالوجين الشعيرة في أن تعمل في ظل درجات الحرارة العالية مما يجعلها أكثر توهجاً من مصباح التنجستن العادي . إلا أن الحرارة الزائدة تتسبب في ذوبان الزجاج العادي ؛ لذا يستخدم لهذا النوع من المصابيح زجاج الكوارتز .

أما مصابيح النيون فهي أنابيب تحتوي على غاز مثل الأرجون أو النيون ، ولا يوجد بداخلها شعيرة مثل التنجستن ، ويمكن تمرير تيار كهربائي قوي عن طريق هذا الغاز . ويولد التيار الكهربائي مع الغاز ضوءاً أحمر . وحالياً يتم إنتاج هذا النوع من المصابيح بألوان عديدة باستخدام أنواع مختلفة من الغاز . إن مصابيح النيون تضيء مدننا ليلاً ، ويكثر استخدامها في مجال الدعاية والإعلان .

وبالنسبة إلى مصابيح الفلورسنت تعمل بطريقة مختلفة ، وتتكون من أنبوب زجاجي مطلي بمسحوق كيماوي في الداخل ، وهذا المسحوق يكون عادةً فسفوراً ، كما يحتوي الأنبوب أيضاً على بخار زئبقي ، وهو نوع من الغاز ز وعند مرور التيار بداخل الأنبوب يصدر البخار الزئبقي ضوءاً فوق البنفسجي . وبالرغم من أنه ضوءاً غير مرئياً ، إلا أن المسحوق الفسفوري يجعله مشعاً ، فيظهر لنا في شكل ضوءٍ أزرق – أبيض ، وعند استخدام بخار الصوديوم بداخل الأنبوب بدل
اً من الزئبق يكون الضوء أصفر