หลักการทำงานของหลอดฟลูออเรสเซนต์ นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบหลักการเบื้องต้นที่ก่อให้เกิดแสงสว่างมานานหลายปี และจนกระทั่งปีพ.ศ. 2481 จึงได้มีการประดิษฐ์ หลอดฟลูออเรสเซนต์ขึ้นมาเป็นหลอดแรกการทำงานของหลอดฟลูออเรสเซนต์ อาศัยพลังงานจากแสงอัลตราไวโอเลตซึ่งเกิดขึ้นจากการที่ไอปรอทที่บรรจุไว้ในก๊าซเฉื่อย เช่น พวกก๊าซอาร์กอน คริปตอน หรือ นีออน ที่ความดันต่ำ ได้รับการกระตุ้นจากแหล่งปลดปล่อยพลังงาน (Discharge Source) ให้ไอปรอทปลดปล่อยพลังงานออกมา แสงอัลตราไวโอเลตที่เปล่งออกมานี้จะกระทบเข้ากับผิวในหลอดแก้วที่ฉาบไว้ด้วยสารเรืองแสงที่เรียกว่าฟอสฟอร์ (Phosphor) หรือ Fluorescent Material ตัวสารเรืองแสงนี้จะทำหน้าที่เปลี่ยนแสงอัลตราไวโอเลตซึ่งไม่สามารถมองเห็นด้วยตาเปล่าได้ ให้กลายมาเป็นแสงสว่างที่ปรากฏแก่สายตาของมนุษย์ที่จริงแล้วตัวหลอดไฟฟ้านั้น ก็คือ หลอดแก้วที่ภายในฉาบไว้ด้วยสารเรืองแสง และถูกดูดอากาศออกจนเกือบหมด มีเพียงปรอทจำนวนเล็กน้อยและก๊าซเฉื่อยภายใน ที่ปลายทั้งสองของหลอดแก้ว จะมีขั้วไฟฟ้าที่เรียกว่า อิเล็กโทรด (Electrode) เมื่อเปิดสวิตช์ให้มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านหลอดฟลูออเรสเซนต์ทางเดินของกระแสผ่านขั้วอิเล็กโทรด จะทำให้ขั้วอิเล็กโทรดร้อนและทำให้สารปล่อยอิเล็กตรอน(Emissive Material) ที่ถูกเคลือบไว้บนไส้หลอดปล่อยอิเล็กตรอนออกมา นอกเหนือจากอิเล็กตรอนที่ปล่อยออกมาโดยความร้อนแล้ว ก็ยังมีอิเล็กตรอนที่ถูกปล่อยออกมาเนื่องจากความแตกต่างของค่าแรงดันไฟฟ้าระหว่างขั้วอิเล็กโทรดทั้ง 2 ข้างด้วย อิเล็กตรอนจะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูง จากขั้วอิเล็กโทรดขั้วหนึ่งไปยังอิเล็กโทรดอีกขั้วหนึ่ง ก่อให้เกิดลำอิเล็กตรอนซึ่งเคลื่อนที่ผ่านไอปรอท ทำให้ไอปรอทได้รับพลังงานจากอิเล็กตรอน และทำให้หลอดได้รับความร้อนและเพิ่มค่าแรงดันไอปรอทจนถึงจุดที่หลอดจะมีประสิทธิภาพสูงสุดสภาวะที่เกิดขึ้นภายในหลอดแก้วนี้ จะมีคุณลักษณะที่ขึ้นอยู่กับค่าความดันของก๊าซที่อยู่ภายในและค่าความต่างศักย์ระหว่างขั้วอิเล็กโทรดทั้งสอง คุณสมบัติที่สำคัญก็คือ การก่อให้เกิดแสงที่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า และแสงอัลตราไวโอเลต เมื่ออิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่เข้าชนกับอะตอมของไอปรอทและทำให้อิเล็กตรอนของไอปรอทกระเด็นออกมาจากวงโคจรของมัน อิเล็กตรอนที่หลุดกระเด็นออกมาเหล่านี้ พยายามที่จะกลับคืนเข้าสู่วงโคจรเดิม ดังนั้น มันจะปล่อยพลังงานที่มันได้รับออกมาก่อนที่จะเข้าสู่สถานะเดิม พลังงานที่มันปลดปล่อยออกมานี้ ส่วนใหญ่แล้วจะเป็นแสงอัลตราไวโอเลตที่มีความยาวคลื่น253.7 นาโนเมตรแสงอัลตราไวโอเลตนี้ จะถูกเปลี่ยนเป็นแสงที่ตาสามารถมองเห็นได้โดยสารเรืองแสง ซึ่งจะมีคุณสมบัติในการดูดกลืนแสงอัลตราไวโอเลตเอาไว้ แล้วปล่อยแสงที่มีความยาวคลื่นมากกว่าออกมา ซึ่งตาของมนุษย์สามารถมองเห็นได้ โดยแสงอัลตราไวโอเลตที่มีความยาวคลื่นที่เหมาะสม ของแสงสีที่ได้จะขึ้นอยู่กับส่วนประกอบของสารที่ใช้ฉาบภายในของหลอดแก้ว
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น