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Comment fonctionne une lampe Néon ?

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Les néons ou tubes fluorescents sont colorés, lumineux et fiables. On les voit donc utilisés dans les panneaux, les vitrines, nos appartements et même les pistes d'atterrissage des aéroports. Êtes-vous déjà demandé comment les néons fonctionnent et comment les différentes couleurs de lumière sont produites ?

 

Comment fonctionne une lampe au néon ?

Schéma fonctionnement lampe néon

Les néons consistent en un tube de verre rempli d'une petite quantité (basse pression) de gaz néon. Le néon est un des gaz nobles. Une caractéristique des gaz nobles ces qu'ils possèdent des atomes avec une enveloppe électronique entièrement remplie, de sorte que les atomes ne n'interagissent pas avec entre eux. Il faut donc une forte énergie pour arracher une électron à ces atomes.

Chaque tube néon possède une électrode à chaques extrémitées. Il fonctionne soit en courant alternatif (AC), soit du courant continu (DC), ce dernier à pour inconvnient que la lueur n'est visible qu'autour d'une électrode. c'est pour cela que l'on utilise principalement un courant alternatif.

Lorsqu'une tension électrique est appliquée aux bornes (environ 15 000 volts), l'énergie fournie est suffisante pour retirer un électron de la couche extérieur des atomes de néon. Si la tension est insuffisante, l''énergie cinétique n'est pas suffisante pour que les électrons puissent s'échapper et rien ne se passera. Les atomes de néon chargés positivement (cations) sont attirés vers la borne négative, tandis que les électrons libres sont attirés vers la borne positive. Ces particules chargées, appelées plasma, constituent le circuit électrique de la lampe.

Danseuse lampe à néon multicolore

 

D'où vient donc la lumière ?

Les atomes du tube fluorescent se déplacent et se heurtent les uns aux autres. Il y a transfert d'énergie lors de ces choques, et produisent grande quantité de chaleur. Alors que certains électrons s'échappent de leurs atomes, d'autres gagnent suffisamment d'énergie pour être "excités". Cela signifie qu'ils ont un état énergétique plus élevé. Être excité, c'est comme monter sur une échelle, où un électron peut se trouver sur un étage particulier de l'échelle, et pas dans son état stable. L'électron veut naturellem,t revenir à son énergie d'origine (état de base) en libérant cette énergie sous forme de photon (lumière).

La couleur de la lumière produite dépend de l'ecart entre l'état excitée et l'état d'origine. Comme la distance entre les barreaux d'une échelle, il s'agit d'un intervalle déterminé. Ainsi, chaque électron excité d'un atome libère une longueur d'onde caractéristique de photon. En d'autres termes, chaque gaz noble excité libère une couleur de lumière caractéristique. Pour le néon, il s'agit d'une lumière rouge-orange.

Comment les autres couleurs de lumière sont produites ? 

Différentes couleurs de tubes fluorescents

Comme vous l'avez déjà vu, il existe de nombreuses couleurs de signes de différente, alors vous vous demandez peut-être comment cela fonctionne ? Il y a deux principales façons de produire d'autres couleurs de lumière que le rouge-orange du néon. La première consiste à utiliser un autre gaz ou un mélange de gaz pour produire des couleurs. Comme mentionné précédemment, chaque gaz noble libère une couleur de lumière caractéristique. Par exemple, l'hélium brille en rose, le krypton est vert et l'argon est bleu. Si les gaz sont mélangés, des couleurs intermédiaires peuvent être produites.

Café pub néon plusieurs couleurs


L'autre façon de produire des couleurs est de recouvrir le verre d'un phosphore ou d'un autre produit chimique qui, lorsqu'il est activé, donne une certaine couleur. En raison de la gamme de revêtements disponibles, la plupart des lampes modernes n'utilisent plus de néon, mais des lampes fluorescentes qui reposent sur une décharge de mercure/argon et un revêtement de phosphore. Si vous voyez une lumière claire qui brille dans une couleur, il s'agit d'une lumière de gaz noble.

Pour des explications plus approfondies: Wikipedia


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