日光燈、節能燈會發出紫外線嗎?

2021-02-13 管窺物理

要回答這個問題,需要先大致了解日光燈、節能燈的工作原理。在日光燈和節能燈的燈管內壁上塗有發光材料。燈管內充有微量的氬和稀薄的汞蒸氣。燈管內的燈絲通電後發熱,發射出電子。通過鎮流器的的作用,管內會產生瞬間高壓。電子碰撞氬原子,氬原子獲得能量後又撞擊汞原子,汞原子吸收能量後躍遷到高能級,高能級不穩定,要自發地向低能級躍遷,躍遷時就會發出波長約為253.7nm的紫外線,正是這些紫外線激發塗在內壁上的螢光粉發光。

其實節能燈、日光燈的主要區別主要就在管內壁塗的發光材料和鎮流器上。節能燈採用三基色稀土材料,發光效率非常高。日光燈管使用的是電感鎮流器,而節能燈用的是電子鎮流器。它可以將低頻的交流電通過整流轉變為直流電,再經過逆變器變換為20~70KHz的高頻交流電,由此驅動一隻或幾隻燈管,使之啟輝點亮並正常工作,在燈正常點亮以後再起到限流的作用。由於啟輝裝置和鎮流裝置都集成在很小的體積內,所以節能燈可以像燈泡一樣直接在燈口上更換,而且啟輝時電流較小,更省電,也不會因為電壓不夠而無法點亮。

從上面的介紹中可以看出,日光燈、節能燈都是靠電子躍遷發出紫外線,激發塗在燈管上的發光材料發光的。因此燈管內部都會有紫外線,但這些紫外線基本都被塗在管壁上的螢光粉吸收,剩下也基本被玻璃管吸收。真正穿透玻璃管,輻射到燈管外面的少之又少。何況電磁波輻射的強度與距離的二次方成反比。考慮人在使用日光燈和節能燈時的距離,這種影響基本可以忽略。

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