Bóng đèn “huỳnh quang” vận hành như thế nào?

Từ khóa tìm kiếm: Hãy Trả Lời Em Tại Sao? – Tập 5 – Arkady Leokum

Khi cái bóng đèn “néon” dài 1,2m của nhà bạn bị bể, chắc bạn ngạc nhiên khi không thấy sợi “dây tóc” của nó như bóng đèn tròn, phải không? Hay nói đúng hơn, ở hai đầu đèn, có hai sợi “dây tóc” chứ không phải không. Nhưng hai sợi ấy nó cách nhau cả thước lận. Và khi nó cháy thì ánh sáng của nó không “vàng” và không nóng bằng đèn tròn. Nghĩa là, có nhiều cái “tại sao” về bóng đèn “néon” lắm.

Hầu hết những gì tỏa nhiệt cũng tỏa sáng. điều này thấy rõ nhất trong bón đèn “tròn”. Sợi “dây tóc” bằng tun-ten bị “nung đỏ” rực: nóng và tỏa sáng. Ta vừa nói “hầu hết” chớ không nói “tất cả” những gì tỏa nhiệt cũng tỏa sáng. Có nghĩa là có luật trừ, có ngoại lệ, có trường hợp đặc biệt là có trường hợp tỏa sáng nhưng không tỏa nhiệt (có, nhưng rất ít nhiệt). Nó tỏa sáng vì có tia cực tím “nhập” vào nó. Tia sáng cực tím là “vô hình” đối với mắt con người, những đã “kích thích” chất liệu gì đó khiến cho chất liệu này tỏa sáng mà ta gọi là “huỳnh quang” (fluorescence).

Chữ “fluorescence” bắt nguồn từ tên của một chất vô cơ là “fluorspar”, có thể huỳnh quang bằng nhiều màu khác nhau. Có những chất chỉ phát huỳnh quang khi nó ở thể khí, có chất chỉ phát huỳnh quang khi nó ở thể lỏng, cũng có chất ở thể đặc. Chất quan trọng nhất ở thể đặc – dưới dạng bột rất mịn – phát huỳnh quang được là chất “phốt pho”.

Sự huỳnh quang đã diễn ra như thế nào? Sự kiện đầu tiên phải xảy ra là tia kích thích “nhập” vào chất huỳnh quang và được chất này “tiếp thu”. Tia đó chính là một dạng của năng lượng. Bởi vậy một vài nguyên tử của chất này đã hút lấy một ít năng lượng này và hóa ra “bị kích thích”. Sau khi chịu kích thích một thời gian rất ngắn thì chúng trở lại trạng thái thường. Khi trở về trạng thái thường, các nguyên tử ấy trả lại năng lượng đã “hút” nhưng trả dưới dạng ánh sáng. Quá trình này gọi là hiện tượng “huỳnh quang”.

Vậy, đèn huỳnh quang đã vận hành như thế nào? Hơi thủy ngân đã được đưa vào ống tube. một dòng điện được cho chạy qua ống. Sự kiện này tạo ra tia cực tím. Thành bên trong của ống tube được phủ một lớp phốt pho và chất phốt pho này đã hấp thụ hết các tia cực tím và do đó “bị kích thích”. Và, thế là đèn sáng.

Bằng phương pháp huỳnh quang, người ta có thể tạo ra ánh sáng trắng nhiều gấp 4 lần đèn “thường” không có huỳnh quang. Bóng đèn huỳnh quang bền gấp 10 lần bóng đèn “thường”. Bóng đèn huỳnh quang có thể uốn theo nhiều kiểu. Do những lợi điểm này, bóng đèn huỳnh quang ngày càng được dùng ở khắp nơi.