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La lumière est une forme d'énergie qui est émise par l'atome. La lumière est constituée de petits paquets particulaires qui ont une énergie et une quantité de mouvement défini, mais pas de masse. Ces particules, les photons, forment les constituants de base de la lumière. Les atomes émettent des photons sous le coup de l'excitation des électrons. Les électrons d'un atome ont différents niveaux d'énergie, incluant leur vitesse et leur distance à partir du noyau. Les électrons occupent donc différentes orbitales. En général, les électrons ayant les énergies les plus élevées évoluent dans les orbitales situées les plus loin du noyau. Lorsqu'un atome perd ou gagne de l'énergie, le changement est exprimé par un mouvement d'électrons. Lorsqu'il y a transfert d'énergie vers un atome (sous le coup de la chaleur, par exemple), un électron peut être temporairement propulsé vers une orbitale plus éloignée (plus "haute"). L'électron n'occupe cette position que pendant un très bref laps de temps, une fraction de seconde. Presque immédiatement, il redescend vers sa position d'origine. Lors de cette "descente", l'électron laisse s'échapper son excès d'énergie sous forme de photons. La longueur d'onde de la lumière émise dépend de la quantité d'énergie émise, qui elle dépend de la position particulière de l'électron. Ainsi, des atomes différents émettront des types de lumière différentes. La couleur de la lumière que l'on voit est donc directement influencée par la sorte d'atome qui l'a provoquée. Dans une source de lumière incandescente, comme un bulbe, les atomes sont excités par la chaleur en provenance d'un courant. Les lampes fluorescentes ont quant à elles un système beaucoup plus élaboré pour exciter les atomes. Le principal élément dans une lampe fluorescente est un tube de verre scellé. Une pression très faible est maintenue à l'intérieur du tube, ainsi qu'une atmosphère d'argon et un peu de mercure. Le tube a 2 électrodes, l'une à chaque extrémité, et chacune est reliée à un circuit électrique. Pour allumer la lampe, le courant se transmet à travers le circuit électrique vers les électrodes. Une importante différence de tension est maintenue entre les électrodes. Ainsi, les électrons migrent de l'une des extrémités du tube vers l'autre extrémité. Ce mouvement est suffisant pour provoquer la mise en gaz d'une partie du mercure, initialement à l'état liquide. A mesure que les électrons et atomes chargés se déplacent dans le tube, certains d'entre eux entrent en collision avec les atomes de mercure gazeux. Ces collisions excitent les atomes, propulsent certains des électrons du mercure vers de "hauts niveaux", puis à leur retour, ceux-ci émettent la lumière. Cependant: la lumière émise par le retour des électrons du mercure n'est pas dans le domaine visible. Il s'agit de rayonnement ultraviolet. Ainsi, pour produire de la lumière utile à l'œil humain, ce procédé doit être accompagné d'une étape supplémentaire.
Les ampoules-bulbes à filament, les ampoules conventionnelles, émettent aussi une bonne fraction de leur énergie en rayonnement UV. Cependant, aucun dispositif dans ces bulbes ne permet de récupérer ce rayonnement. Une lampe fluorescente a l'avantage de convertir une fraction supplémentaire d'énergie en lumière visible. Une lampe fluorescente est en moyenne de 4 à 6 fois plus efficace qu'une ampoule incandescente. Pour en savoir plus : http://fr.wikipedia.org/wiki/Tube_fluorescent |
Les
lampes fluorescentes sont présentes partout. Dans nos bureaux,
dans les magasins, dans la rue. Dans les maisons privées aussi. Pour
comprendre comment fonctionnent les lampes fluorescentes, il vaut
mieux en savoir d'abord déjà un peu sur la lumière elle-même.
Un
revêtement de poudre de phosphore est déposé sur l'intérieur des
tubes de verre. Le phosphore a la propriété de réémettre de la lumière
après qu'il soit exposé au rayonnement des photons lumineux. Lorsqu'un
photon ultraviolet entre en collision avec un atome de phosphore,
certains des électrons du phosphore sont propulsés à des niveaux
supérieurs d'énergie. A leur retour, ils émettent de la lumière d'une
énergie plus faible que cette des photons UV. Le phosphore produit
de la lumière blanche, visible à l'œil humain. ... et les manufacturiers
de lampes peuvent faire varier les couleurs en jouant sur les
combinaisons chimiques du revêtement de phosphore.