형광등 끝이 검은색으로 변하는 이유는 무엇인가요?? 또 형광등이 깜박거리는 이유는 무엇인가요?

Question

형광등  끝이 검은색으로 변하는 현상이과학적으로 궁금합니다.  교체시기가 되어서 그런걸까요??정전기가 발생해서 누전 현상인지 걱정되네요

학문분야전문가(화학/미술등) · Accepted Answer

안녕하세요. 김찬우 과학전문가입니다.형광등은 플라스마를 이용한 조명입니다. 방전 된 플라스마에서는 자외선이 나오는데, 형광등 벽에 발라진 형광물질이 이 자외선에서 에너지를 얻어 빛을 냅니다. 형광등은 플라스마를 방전시키기 위해 열음극을 이용합니다. 열음극에 열을 가하면 에너지를 얻은 열전자가 방출됩니다. 열전자는 형광등 내부의 기체인 아르곤(Ar) 이나 수은(Hg) 을 이온화해 플라스마를 방전시킵니다. 금속의 종류에 따라 열전자가 방출되는 온도가 다른데, 보통 텅스텐과 같은 금속은 비교적 낮은 온도에서 열전자가 방출 됩니다. 전구와 형광등에서는 필라멘트가 열음극의 역할을 합니다. 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. 이를 흑화 현상이라고 하는데 심해지면 그만큼 열음극이 손상 됐다는 신호고 이는 형광등의 수명이 다했다는 증거입니다.그럼 답변 읽어주셔서 감사드리며, 도움이 되셨다면 '추천'과 '좋아요' 부탁드리겠습니다:)

김샐러 · Answer

안녕하세요. 김재현 과학전문가입니다.끝 부분이 검은색으로 변하는 것은 형광물질 탄화자국입니다. 형광등은 내벽에 RGB의 색을 발산하는 형광물질을 도포하고 양쪽에 전기를 가해서 유도방출 시키는 레이저와 같은 원리입니다. 전자를 흡수해서 방출하는 과정에서 온도가 엄청 올라갑니다. 그래서 형광등이 뜨겁습니다. 그리고 깜빡거리는 이유는 우리나라 발전소는 60Hz 의 교류를사용하고 있습니다. 1초에 60번 플러스 마이너스 위치가 바뀝니다. 바뀌는 순간 형광등은 깜빡거리는데 우리눈으로는 알아채기 어려워 계속 켜져있는것으로 보입니다

김재훈 전문가 · Answer

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.형광등 끝이 검은색으로 변하는 이유는 흑화 현상 때문입니다. 흑화 현상은 형광등이 켜져 있을 때, 플라스마가 방전되면서 높은 에너지를 갖는 양이온이 열음극(필라멘트)에 충돌하면서 발생합니다. 이때 바륨(Ba), 칼슘(Ca) 같은 산화물이 튀어나와 형광등 벽에 달라 붙습니다. 이것이 검게 보입니다.흑화 현상이 심해지면 형광등의 수명이 다했다는 신호입니다. 형광등이 깜박거리는 이유는 콘덴서 때문입니다. 형광등은 전기 충격을 통해 플라스마를 방전시키는 방식으로 작동합니다. 이때 콘덴서가 전기를 저장하고 방전하면서 깜박거림이 발생합니다

전기·전자

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형광등 끝이 검은색으로 변하는 이유는 무엇인가요?? 또 형광등이 깜박거리는 이유는 무엇인가요?