형광등이나 램프가 빛을 내는 원리는 무엇인가요?

Question

집에 있는 형광등이나 램프가 빛을 내는 원리는 어떻게 되나요?어떻게 버튼하나만으로 빛이 점화하거나 꺼지거나 할 수가 있는건지 궁금합니다.

고운푸들16 · Accepted Answer

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.형광등은 방전관이라고도 하며, 높은 전압을 양쪽 전극에 가하면 플라즈마 방전을 일으킵니다. 이 방전 과정에서 관의 수은원자가 자외선을 방출하게 되고, 자외선이 형광등의 내부 표면에 바른 형광 물질에 닿으면, 형광 물질이 발광하여 밝은 가시 광선이 생깁니다. 이렇게 형광등은 자외선을 가시광선으로 변환하는 방식으로 빛을 발생시킵니다.하지만 램프의 원리는 좀 다릅니다.램프는 여러 종류가 있으며, 그 중 대표적인 것이 백열전구와 LED 램프입니다.백열전구는 전류를 흘려 필라멘트를 가열하면서 빛을 발생시킵니다. 필라멘트는 주로 텅스텐이 사용되며, 가열되면서 열방사를 이용해 빛을  만들게 됩니다.LED 램프는 반도체 기술을 이용해 빛을 발생시키는데, 전극으로부터 반도체에 주입된 전자와 양공이 재결합할 때 에너지를 방출하며, 이 에너지가 광자 즉, 빛으로 방출됩니다.

유택상 전문가 · Answer

안녕하세요. 전기기사 취득 후 현업에서 일하고 있는 4년차 전기 엔지니어 입니다.형광등은 전기 에너지를 빛 에너지로 변환해 빛을 내는 원리로 작동합니다. 형광등 내부에는 수은 증기가 들어 있으며, 전기가 흐르면 전자가 증기 내의 수은 원자와 충돌해 자외선을 방출합니다. 이 자외선이 형광물질 코팅된 내부 유리관에 닿으면서 빛을 발하게 됩니다. 집에서 버튼하나로 작동할 수 있는 것은 전기회로의 연결과 차단에 기반을 둡니다. 스위치를 켜면 회로가 연결되어 전기가 흐르고 이를 통해 형광등이 작동합니다. 반대로 스위치를 끄면 회로가 차단되어 전류가 흐르지 않게 되어 빛이 꺼집니다.

탈퇴한 사용자 · Answer

안녕하세요. 전기전자 분야 전문가입니다.형광등과 램프는 전자기적 원리를 이용해 빛을 냅니다. 형광등의 경우, 튜브 내부의 수은 기체가 전류에 의해 자외선을 방출하고, 이 자외선이 형광체와 반응해 가시광선으로 변환됩니다. 램프의 경우, 전구 안에 있는 필라멘트에 전류가 흐르면 필라멘트가 고온으로 가열되어 빛을 발합니다. 버튼을 누르면 회로가 닫혀 전류가 흐르게 되고, 이러한 과정을 통해 전원 공급이 이루어져 빛이 켜지거나 꺼질 수 있습니다. 좋은 하루 보내시고 저의 답변이 도움이 되셨길 바랍니다 :)

김철승 전문가 · Answer

안녕하세요~~김철승과학 전문가예요~~형광등과 램프는 양극과 음극이라는 부품이 존재해요.형광등과 램프 안에는 수은과 같은 가스가 가득차있구요.회로에 연결된 버튼을 클ㄹ릭하면전원이 주입되고양극과 음극사이에 전압이 걸립니다.음극에서는 전자가 가스중으로 방출되구요.전자가 가스 분자들과 충돌하면서가스분자들이 이온화되어요.이온화된 가스분자가 안정된 가스분자로 돌아가면서에너지를 방출하면서 빛을 내요.형광등도 비슷합니다.형광등 내부는 인산염 형광체라는물질을 유리등 내부에 발라두었어요.그래서 빛이 나면 형광등 특유의 색상이 납니다.버튼을 누르면회로가 끊겨서 전력 공급이 중단되서 형광등과 램프에도 전력공급이중단되서 불이 꺼지는것입니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요를 부탁드려요~~!!

김재훈 전문가 · Answer

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.형광등과 램프는 서로 다른 방식으로 빛을 내지만, 기본 원리는 유사합니다. 형광등은 가스 방전을 통해 빛을 내는 방식입니다. 형광등 안에는 수은 증기와 불활성 가스가 채워져 있으며, 전류가 흐르면 수은 원자가 여기되어 자외선을 방출합니다. 이 자외선은 형광 물질에 의해 가시광선으로 변환되어 빛을 내게 됩니다. 램프는 필라멘트가 가열되어 빛을 내는 방식입니다. 램프 안에는 전류가 흐르면 저항이 높은 필라멘트가 가열되어 빛을 내게 됩니다. 버튼 하나만으로 빛을 점화하거나 꺼지는 이유는 스위치 때문입니다. 스위치를 켜면 전류가 흐르고 빛이 점화되고, 스위치를 끄면 전류가 끊겨 빛이 꺼집니다.

전기·전자

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