학문
형광등 끝부분이 검게 되는 과학적 이유가 궁금해요.
형광등을 오래 쓰면 끝부분이 검게 변하던데요. 검은부분이 짙어지면 머지않아 깜빡거리다가 수명이 다하는걸 본적이 있어서요. 왜 오래 사용하면 형광등 끝부분이 검게 변하는지 과학적 이유가 있는지 궁금해요.
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안녕하세요. 장대은 과학전문가입니다.
형광등이 켜져 있을 때, 플라스마가 방전되면서 높은 에너지를 갖는 양이온이 열음극(필라멘트)에 충돌합니다.
이때 바륨(Ba), 칼슘(Ca) 같은 산화물이 튀어나와 형광등 벽에 달라 붙습니다. 이것이 검게 보입니다.
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안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.
형광등은 내부에 형광물질이 코팅된 유리관으로 이루어져 있습니다. 형광등에 전기를 통하면, 열음극에서 방출된 열전자가 형광물질과 충돌하여 자외선을 방출합니다. 이 자외선은 형광물질에 의해 가시광선으로 바뀌어 빛이 나오게 됩니다. 형광등이 오래 사용되면, 열음극에서 방출된 열전자가 형광물질과 충돌할 때, 형광물질의 일부가 날아가거나 달라붙어 검게 변하게 됩니다. 이로 인해 형광물질의 광효율이 떨어지고, 빛이 나오는 양이 줄어들게 됩니다. 또한, 형광물질이 달라붙으면, 형광등 내부에 전기적 저항이 생겨 전압이 떨어지게 됩니다. 이로 인해 형광등이 깜빡거리거나 수명이 다하게 됩니다.