.....搞那么多,不如一张贴完算了,不就是想赚点经验麻~哈哈

雖然 安定器 只能減緩 電流的變化，幸好我們使用的是交流電。
只需要延緩非常短的時間, 電源電壓就會自動降為零（然後再昇起）。
安定器的額外附送功能是 幫助日光燈的啟動。
我們也該談談 最初是如何引發放電的呀！

日光燈的線路：

日光燈啟動的問題在於，日光燈正常工作時的電壓不足以產生氣體放電。
日光燈啟動的方式有好幾種，有些日光燈兩端有燈絲(和電燈一樣的鎢絲）。

1. 預熱式的啟動

只有當啟動時加熱燈絲，啟動後電流中電子撞擊電極時能產生足夠的電子。
當按下開關時, 讓電流流經燈絲，待燈絲加熱至能夠產生足夠的熱電子時,

這些逃脫燈絲的電子，經燈管兩端的電壓（場）作用而
加速 => 碰撞 => 游離更多電子 => 加速=> ...循環
於是原本不易導電的氣體燈管，突然變成 容易導電的游離氣體。
於是 放電過程 開始進行了！（放電過程 如前所述）

在加熱的過程中，一直試圖產生放電過程
（於是啟動時，兩電極附近會看見明滅交錯的微弱燈光）

但是通常電源電壓 仍然不足以 啟動放電過程。

某些日光燈啟動時，你需先按下開關一下子（加熱燈絲），

當鬆開手時，放電才會產生。（如下圖）
當鬆開開關時，回路電流遽然改變於是 『安定器』感應出高電壓
而引發放電過程。(安定器 幫助日光燈啟動的功能)
有些日光燈利用簡單電子開關(glow switch)，俗稱啟動器（Starter)
達到上述手按下後鬆開的作用。
如圖：
一個小的霓虹燈，不過其中一電極是由雙金屬片製成（受熱會彎曲）。

兩電極間原先並不接觸，但距離很短。

當電源電壓在電極兩端時，產生放電（看得見紅紅的顏色）而導通。

導通時也同時使得電流流經燈絲（使燈絲加熱）。

由於放電使得電極溫度增高而彎曲，進而使兩電極接觸。

電極接觸後，反而由於放電過程不再發生而逐漸降溫。

使得金屬片又再度分開。此時『安定器』產生的高壓，

由於電極已經產生足夠的電子，而在日光燈管內放電。
於是 小霓虹燈開關 的電極電壓也就下降了。不會在重複放電。
當 日光燈啟動後 拿掉 啟動器（霓虹燈開關）並不會影響其繼續工作。

只有在啟動時需要它。
2. 快速啟動型：
當電源導通時，也同時加熱燈絲（燈絲一直處於加熱狀態）。
當足夠電子產生時，便導通電流。

3. 瞬間啟動型：
並沒有燈絲，完全靠『安定器』產生的高壓造成放電（加一昇壓變壓裝置）
，因此能瞬間導通。如圖

日光燈管內需有足夠電場加速電子，因此長度越長的燈管
需要越高的電壓。通常管內的水銀還帶正電。
游離的正離子也會吸引電子，減少他們因相互排斥而撞擊管壁（螢光質）。


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日光燈管的壽命通常取決於電極的消耗。

當放電時，電極的原子會被高能量的水銀離子撞擊(sputtering)出來而損耗。

電子不是也會撞擊電極嗎？
而這種損耗在啟動時最嚴重，（兩極間有高電壓存在）。

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有人問到：為何日光燈用久了，兩頭會黑黑的？

你想：電極在什麼地方？當電極被撞擊而蒸發出來會附著在那裡呢？
氣壁原來塗了螢光劑，被蓋住後則還能轉換紫外光為可見光嗎？

想一想：電燈泡用久了是不是也有類似的情形呢？又是什麼原因呢？


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通常經過幾千次啟動後電極便失效。所以應該避免常常開關日光燈。
當工作溫度低於15℃時, 發光效率會降低。當高於40℃時則會產生過多

不產生光但耗電的游離。

內部所添加的 氬氣，氖或氪等氣體是為了較容易啟動放電過程。

其實外界所常宣傳的省電燈泡，簡單說
不過是有著燈泡外型的日光燈。
下圖適我將省電燈泡打破外殼後 顯露出來照片。
17W的日光燈原本就相當於 3倍多的燈泡亮度。

霓虹燈的物理：

霓虹燈的原理與構造和日光燈類似，只不過氖 neon 放電時會產生 6333埃的光波。
直接在可見光的範圍，因此管壁不需要塗螢光粉。

一些不是用氖氣的霓虹燈往往是 日光燈但內壁塗上能產生彩色的螢光劑。

從從管壁很容易區分出來。

其他種類的放電管：
大致可以分為四類，高壓水銀燈，金屬--鹵素燈，低壓鈉光燈，高壓鈉光燈。
即使在普通日光燈裡也會產生少許可見光，當管內有高密度的水銀時，
水銀原子在放電過程中，所釋放的可見光逐漸變成多於紫外光。

為什麼呢？

水銀放電時，雖然主要會藉由能階躍遷 放出 2540埃的紫外光，

但水銀原子也特別喜歡吸收相同能量的紫外光（由低能態至高能態）。

當有足夠密度的水銀時，所有釋放的2540埃紫外光皆反被吸收了。

於是只有經由 其他不易被吸收的躍遷所釋放的可見光（主要在藍光附近）

可以透過。
在點亮高壓水銀燈的初期，水銀主要存在為液態。
於是初期就好像一般的日光燈，但缺乏螢光質，於是只看到極微弱的燈光。

當溫度逐漸增加時，水銀也逐漸蒸發，產生更多水銀蒸汽原子，

也逐漸散發出更多可見光。
為了降低藍色光的比例，於是某些高壓水銀燈加入了少許金屬原子。
這些通常以 金屬鹵化物的方式添加進去。

例如添加 鈉，鉈，碘，等都會增加感覺較溫暖紅色區段的可見光。

為什麼不直接加 小金屬塊呢？想一想吧！
也有管內只加 鈉 的低壓或高壓 鈉光燈。它會直接產生 5900埃 橘黃色的可見光。
高速公路上常見低壓的 橘黃色鈉光燈。只是這種光線看起來較不舒服，

而且無法區分所照東西的顏色（為什麼呢？想一想如何看見東西顏色的！），

所以通常你不會將它安裝在家裡。

如果改用 高壓鈉光燈，則 5900埃的光線漸減，同時其他波長的光線相對增加，

於是包含較多種光譜線。
為什麼會產生其他的譜線呢？由於高壓納氣的存在，使得氣體碰撞次數增加，
影響到原子的結構，使得能階發生變化。反而5900埃的光線又被吸收了！

高壓的放電管都有一個共同缺點，由於氣體於高壓時較不容易產生放電，

因此若因為突然停電而不再放電時，必須等燈管冷卻（蒸汽變回液態）後

燈管才有辦法恢復放電狀態，逐漸加熱燈管後恢復正常工作狀態。

為什麼 日光燈管內的氣壓低呢？

由於 日光燈管內必須能夠產生 氣體放電 ---
而氣體放電必須 電子能夠 游離更多的氣體。
雖然燈管內的氣體受到電場作用後為加速，
可是若管內的氣體原子太多，電子還沒有被加速到足夠游離氣體時
便和氣體原子碰撞，則無法游離氣體（只能產生完全彈性碰撞）。

因此降低氣體的密度（也就是壓力）可以增加
電子碰撞前平均移動的長度（平均自由徑）。
也就增加電子被加速的距離（所或能量 = 電量*電場*距離）
使得電子有足夠能量游離氣體。
但是 氣體密度也不能太低，否則電子與氣體發生碰撞的機率也就降低了！
因此 某個範圍的壓力 將是最容易產生氣體放電的，

過高或過低都較不容易。
這個壓力範圍依照氣體不同而略有不同，但也都約略在 日光燈管內壓力的範圍
--- 大氣壓的 百分之一左右。(約 2.3torr，一大氣壓=760torr)

本篇有關於日光燈的物理，你看懂了幾分呢？是否清楚了呢？

對於放電管的工作原理瞭解了多少？

網友來函問題：

1、您說紫外光線無法穿透日光燈管壁, 請問醫院殺菌用的紫外光燈如何做成?

由於紫外光能量較高，通常可以讓物質內電子能階受激發而被吸收。

當然被吸收的能量還會被釋放出來，例如成為較低能量的可見光，

或最終轉換為物質的內動能（增高溫度）。所謂『無法』穿透是一種概略性的說法，

光線穿過物質 一定厚度時會有 一定比例的能量被吸收。

當透射的量小於一定比例時（例如：不易偵測或察覺）我們概略的說 光線『無法』穿透。