보통 쇠에 열을 가해서 빨갛게 되면 빛이 나옵니다.. 아마 터보라이터
심지(표현이 맞나?) 부분에서도 이런 거 쉽게 볼 수 있습니다.
바늘을 불에 달군다거나...해도....
사람한테서도 보이진 않지만 적외선이 나옵니다..
다른 모든 물질에서도...
하지만, 사람이 볼 수 있는 빛은 적외선보다 파장이 짧은 영역이죠.
어떤 물질덩어리가 열적으로 많은 에너지를 가지면,
이로부터 에너지가 전자기파 형태로 복사되어 나가는데
모든 파장영역에 걸쳐 있습니다.
빛의 파장이 짧으면 더 높은 에너지의 광자가 방출됩니다.
상온에서는 많이 방출되는 광자의 파장이 적외선보다 길지만,
온도가 올라갈수록 높은 에너지를 가진(단파장의) 광자가
많이 방출되게 됩니다.
섭씨700도(정확히 맞나 모르겠네요...^^;) 이상에서는 적열온도라고해서
빨갛게 달아오르는 온도가 되죠. 강철도 그렇고, 숯도 그렇고....
1100도쯤되면 빨간색보다는 노란색이 나옵니다.
그보다 높아지면 파란색, 보라색... 의 순으로 나오죠..
무지개 색 순서대로...
물론 그렇다고 이땐 빨간색이나 노란색이 안나온다는 건 아닙니다.
다만 많이 나오는 파장영역이 그렇다는 거죠....
그러나, 온도를 높여서 어떤 색깔의 빛을 내기 위해서는
그보다 낮은 에너지의 광자가 동시에 무수히 많이 함께 만들어집니다.
만약 노란색 빛을 만들고 싶다면 만들기 싫어도 빨간색이나 적외선이
함께 나오는 거죠..
이렇게 장황한 설명을 한 이유는 백열등의 경우가 이런 가열 현상에
의해 빛이 만들어지기 때문입니다. 강제로 전류를 흘려주고
전류에 의해 가열된 필라멘트에서 빛이 나오는 겁니다.
실제 우리한테 필요한 가시광선을 얻기위해
무수히 많은 열을 방출해야 하는 거죠. 백열등 켜놓고 만져보면
따뜻하다 못해 뜨거운 이유가 이런 이유때문입니다.
그러니 효율이 떨어질수 밖에..
반면 형광등의 원리는 전혀 다릅니다.
형광등의 내부에는 형광 물질이 있습니다. 이 형광물질은
외부의 에너지를 흡수했다가 특정한 파장의 에너지를 방출하면서
다시 원상태로 되는 겁니다.
정확한 건지... 하두 오래되서 가물가물하지만 대략적인 원리는...
음극에서 방출된 전자가 형광등 내의 기체(예전엔 수은이랬는데..
지금은 뭔지 모르겠네요...)원자의 전자를 여기시킵니다.
이 여기된 원자가 에너지를 방출하면서 다시 형광물질을 여기시킵니다.
형광물질은 특정한 파장의 광자를 방출하면서
다시 원상태로 돌아옵니다.
일부는 열에너지로 변화되기도 하겠지만...
열에너지의 일부만이 빛으로 되는 백열등보다는 효율이 좋겠죠?
기왕 말이 나온김에..네온등의 경우에도 형광등과 비슷한 원리지만,
여기서 발광물질은 네온입니다... 요건 단순히 노란색 빛만 나오는데
이 노란색이 파란색이나 녹색 따위의 단파장 빛보다 산란없이
멀리가기때문에 야간등으로 많이 씁니다.
참고로 요즘은 다이오드를 이용해서 차세대 전등을 대신하겠다는
야망찬 계획이 있던데.... 언제쯤 될런지....
형광등보다 월등이 높은 효율을 가졌다고 하던데.....
--------------------- [원본 메세지] ---------------------
재료과학 시간에 나온건데, 궁금하군요
답변 부탁드립니다.^^
카페 게시글
...초중고 게시판
Re:형광등이랑, 백열등의 원리, 차이점, 그리고 형광등이 수명이 더 긴 이유 .궁금합니다.
JeJe
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02.03.21 19:22
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