필라멘트가 빛을 내는 원리가 무엇인가요?

Question

전구 안에는 필라멘트가 들어 있어서, 전기를 흘려주게 되면 필라멘트를 통해서 빛이 나는데 이 필라멘트가 빛을 내는 과학적 원리가 무엇인가요?

Answer 1

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.

필라멘트는 주로 텅스턴을 이용합니다.

텅스턴을 이용하는 이유는 저항이 강하기 때문인데요, 텅스텐의 적당한 저항값으로 전기가 흐르면 저항으로 인한 열을 발생하고 부산물로 빛이 발생하기 때문에 전구로 사용할 수 있는 것입니다.

Answer 2

안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.

필라멘트가 빛을 내는 원리는 열 복사 입니다

전류가 필라멘트를 통과하게 되면 저항이 생기고 이 저항으로 이해 열이 발생 하게 됩니다 이 열 에너지가 빛에너지로 변화하게 되면서 필라멘트가 빛을 발하게 되는 겁니다 이렇게 열과 빛을 함께 만들기 때문에 피라멘트를 사용하는 백열 전구의 빛 효율은 낮은 편이었습니다

Answer 3

안녕하세요.

필라멘트는 백열전구 내부에 텅스텐 등 가는선으로 되어 있는 것인데, 본 필라멘트에 전류가 흐르면 필라멘트의 저항에 의해 열이 발생하고 이 열중의 일부가 빛으로 변환됩니다.

Answer 4

안녕하세요. 김태경 과학전문가입니다.

형광등에 전류가 흐르기 시작하면 유리관의 양 끝에 있는 필라멘트에서 방전이 일어납니다. 방전이 일어나면 필라멘트에서 생긴 열로 전자가 튀어나오고 수은과 아르곤이 활발하게 움직이며, 이 수은 기체와 전자가 잘 부딪치게 되어 자외선이 나오게 되는 것입니다

Answer 5

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

필라멘트에 전류를 흘려준다는 것은 전기에너지를 주는 것입니다. 그럼 원자핵주변의 전자들은 보다 높은 에너지 준위로 올라가게 되는데 이것을 들뜬상태라고 합니다. 하지만 이렇게 들뜬 상태의 전자들은 바로 자신의 궤도로 돌아오려는 성질을 갖고 있습니다. 이때 원래의 상태로 돌아올때 자신이 갖고 있는 에너지를 열과 빛으로 내놓게 되는 것입니다.

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필라멘터에서 열이 발생하면 일종의 전자기파가 발생하는데 그온도가 1000도~1500도 이상이 되면 우리눈으로 보이는 가시광선파장의 전자기파가 나오게 되어 눈으로 보이게 되는 것입니다.

복사라는 의미가 전자기파가 사방으로 퍼져 나가는 형태를 의미합니다. 온도가 낮으면 적외선형태로 복사됩니다.

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처음에디슨은 대나무나 명주실을 태워서 필라멘터를 만들었다고 했지면 현재는 거의 모두 텅스텐을 사용하는데

텅스텐의 녹는 점은 3400도가 넘습니다. 어떤 다른 금속보다는 융점이 높습니다. 반면에 적당한 저항과 강도를 가지고 있기때문에 필라멘터로서 가장 적합한 물질이라고 볼수 있죠.

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참고로 전자는 원자핵에 절대로 !!! 부딪치지 않습니다. 입자가속기로 때리지 않는 이상은..

참고하세요.