Τι είναι ένα φωτεινό τόξο;
Ένα φωτεινό τόξο είναι ένα είδος ηλεκτρικής λάμπας που παράγει φως δημιουργώντας ένα τόξο στο χώρο μεταξύ δύο ηλεκτρόδων όταν παρέχεται ηλεκτρική ενέργεια. Στις αρχές του 1800, ο Sir Humphry Davy εφηύρε το πρώτο φωτεινό τόξο. Σε αυτή την πρώτη λάμπα, χρησιμοποιήθηκαν δύο ηλεκτρόδια από άνθρακα. Το τόξο παραγόταν μεταξύ των ηλεκτροδίων στον αέρα. Χρησιμοποιήθηκε σε φαναριά, προβολείς ταινιών (υψηλής έντασης φωτισμό).
Σήμερα, οι λάμπες εκτοξευμένης εκκένωσης είναι ευρέως χρησιμοποιούμενες. Προτιμούνται σε σχέση με τα φωτεινά τόξα από άνθρακα λόγω της υψηλής απόδοσής τους. Εδώ, το φως παράγεται από το τόξο, όπως στην περίπτωση του φωτεινού τόξου από άνθρακα, αλλά το χώρο μεταξύ των ηλεκτροδίων είναι γεμάτο με έναν ενεργό αέριο.
Αυτές είναι συντηρημένες σε ένα γυάλινο σωλήνα υπό χαμηλή πίεση. Η ιονοποίηση αυτού του ενεργού αερίου είναι ο λόγος για τη δημιουργία του τόξου εδώ. Φωτεινό τόξο ξενόνιου, φωτεινό τόξο μεταξίου, φωτεινό τόξο νεόνιου, φωτεινό τόξο κρυπτονίου, φωτεινό τόξο μεταξίου-ξενόνιου είναι παραδείγματα. Οι λάμπες ξενόνιου είναι ευρέως χρησιμοποιούμενες.
Λειτουργία Φωτεινού Τόξου
Σε ένα φωτεινό τόξο από άνθρακα, τα ηλεκτρόδια είναι σε επαφή στην αρχή, η οποία είναι στον αέρα. Αυτό προκαλεί μια χαμηλή τάση για να επιτευχθεί ένα τόξο. Στη συνέχεια, τα ηλεκτρόδια απομακρύνονται σιγά-σιγά. Ως αποτέλεσμα, ο ηλεκτρικός ρεύμα θερμαίνεται και το τόξο διατηρείται μεταξύ των ηλεκτροδίων. Μέσω της θερμαντικής διαδικασίας, τα άκρα των ηλεκτροδίων από άνθρακα εξατμίζονται.
Το υψηλής έντασης φως παράγεται από αυτή την άνθρακα εξατμισμένη, η οποία είναι πολύ φωτεινή στο τόξο. Η χρώμα του φωτός που παράγεται εξαρτάται από τη θερμοκρασία, το χρόνο και τα ηλεκτρικά χαρακτηριστικά.
Στις λάμπες εκτοξευμένης εκκένωσης, το τόξο παράγεται στο χώρο μεταξύ των ηλεκτροδίων. Εδώ, ο χώρος είναι γεμάτος με έναν ενεργό αέριο. Το τόξο παράγεται από την ιονοποίηση αυτού του ακριβούς αερίου. Τα ηλεκτρόδια και το αέριο είναι συντηρημένα με ένα γυάλινο σωλήνα. Όταν τα ηλεκτρόδια δίνονται υψηλή τάση, τα άτομα στο αέριο υποστέλλουν ένα απίστευτο ηλεκτρικό δύναμα, και αυτό οδηγεί στη διαίρεση των ατόμων σε ελεύθερα ηλεκτρόνια και ιόντα. Έτσι, η ιονοποίηση του αερίου συμβαίνει (ιονοποιητική διαδικασία).
Τα σπασμένα άτομα (ελεύθερα ηλεκτρόνια και ιόντα) κινούνται σε αντίθετες κατευθύνσεις. Οι δύο φορτίες (ελεύθερα ηλεκτρόνια και ιόντα) συγκρούονται μεταξύ τους και επίσης με τα ηλεκτρόδια. Ως αποτέλεσμα, η ενέργεια εκδίδεται σε μορφή φωτεινής λάμψης. Αυτή η φωτεινή λάμψη ονομάζεται τόξο.
Αυτό είναι γνωστό ως η δημιουργία του τόξου και γίνεται μέσω της διαδικασίας εκκένωσης. Γι' αυτό, είναι επίσης γνωστές ως λάμπες εκκένωσης. Το όνομα του φωτεινού τόξου και το χρώμα του φωτός που εκδίδεται εξαρτάται άμεσα από το ατομικό πλάνο του ενεργού αερίου που είναι γεμάτος στο γυάλινο σωλήνα.
Η τυπική θερμοκρασία ενός τόξου είναι πάνω από 3000°C ή 5400°C. Το χρώμα του φωτός που εκδίδεται από το φωτεινό τόξο ξενόνιου είναι λευκό (παρόμοιο με το φυσικό φως της ημέρας), το οποίο είναι ευρέως χρησιμοποιούμενο. Από το φωτεινό τόξο νεόνιου, παίρνουμε κόκκινο χρώμα και από το φωτεινό τόξο μεταξίου, παίρνουμε γαλάζιο χρώμα. Χρησιμοποιούνται επίσης συνδυασμοί ενεργών αερίων. Αυτά θα παράγουν ένα πιο ομοιόμορφο φωτεινό φάσμα σε μεγαλύτερο φάσμα μήκος κύματος.
Εφαρμογές Φωτεινών Τόξων
Τα φωτεινά τόξα είναι κοινά χρησιμοποιούμενα σε:
Εξωτερική φωτιστική
Φαναράκια σε φωτογραφικές κάμερες
Πλημμυριστικά φωτιστικά
Φαναριά
Φωτισμός μικροσκοπίου (και άλλες ερευνητικές εφαρμογές)
Θεραπείες
Χάρτηση
Προβολείς (συμπεριλαμβανομένων των προβολέων σινεμά)
Ενδοσκοπία
Δήλωση: Σεβαστείτε το αρχικό, καλά άρθρα αξίζει να μοιραστούν, αν υπάρχει παραβίαση επικοινωνήστε για διαγραφή.