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fisica:strumenti:lampade_spettrali

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LAB2GO Scienza

Lampade Spettrali

Descrizione

La lampada a scarica è un tipo di lampada a spettro basata sull'emissione luminosa da parte di un gas ionizzato. La ionizzazione del gas è ottenuta per mezzo di una differenza di potenziale, che fa migrare gli elettroni liberi e gli ioni positivi ai diversi capi della lampada (dove sono presenti gli elettrodi). Durante la scarica di gas, gli additivi (alogenuri metallici) e il mercurio vengono eccitati dal flusso di corrente ed emettono l'energia di eccitazione sotto forma di radiazione caratteristica. La miscela dei diversi componenti della radiazione produce la temperatura di colore desiderata e le proprietà di riproduzione cromatica.

Lo strumento in figura è costituito da tubi di vetro sorretti da un supporto in legno e contenenti diversi gas tra cui Neon, Argon e Azoto. La corrente elettrica, fornita da un generatore di tensione tramite dei cavetti, ionizza il gas che quindi, grazie alla migrazione degli elettroni, emette un fascio di luce. Tramite uno spettroscopio è infine possibile osservare lo spettro del fascio di luce emessa.

Storia

Il fenomeno dell'emissione di luce da parte di una scarica elettrica è stato studiato a partire dalla seconda metà del XIX secolo da scienziati quali Charles Wheatstone e Jean Foucault. La scarica era ottenuta accostando due elementi metallici o barrette di grafite in aria atmosferica. Questo tipo di lampada è stata usata per diverso tempo prima dell'invenzione della lampadina a incandescenza e anche successivamente dove erano richiesti flussi luminosi elevati.
Gli svantaggi principali di questa tecnica sono: il rapido consumo degli elettrodi, la necessità di regolarne continuamente la distanza (sia per l'innesco che per il deterioramento), l'instabilità della luce prodotta e l'eccessiva intensità di questa per usi comuni. I primi problemi erano in parte risolti con l'utilizzo di meccanismi a orologeria che avvicinavano progressivamente gli elettrodi. Successivi studi e perfezionamenti crearono una varietà di lampade in cui la scarica avviene attraverso un gas a pressione inferiore a quella atmosferica.

Spettri di emissione

Elenchiamo qui i diversi colori che assumono le lampade spettrali di diversi gas ionizzati

GasColore
ElioDa bianco ad arancio;in alcune circostanze, può essere grigio,blu o verde-blu
NeonRosso-arancio
ArgonVioletto-blu lavanda
AzotoSimile all'argon, ma meno intenso, più rosato;emette una luce blu-bianca in caso di picchi di corrente
OssigenoVioletto-lavanda,meno luminoso dell'argon
IdrogenoLavanda a basse correnti,rosa o magenta sopra 10mA
KriptonGrigio-verde; in caso di picchi di corrente,emette una luce blu-bianca
XenoGrigio o blu-grigio biancastro

Esperienze

Sitografia

fisica/strumenti/lampade_spettrali.1549472068.txt.bz2 · Ultima modifica: 2019/09/23 14:34 (modifica esterna)