白炽灯发光原理是什么?白炽灯工作原理
白炽灯是利用灯丝周围气体中的离子化原子和电子在碰撞过程中产生的热能来激发灯丝内的原子,从而发出可见光的光源。其发光原理主要包括两个步骤:热辐射和热激发。
首先,热辐射是指灯丝被通电加热后,产生的热能通过辐射方式散发出去,其中包含一部分可见光。这些可见光波长范围较宽,呈现出连续谱,而非某些特定颜色。
随着灯丝温度的升高,热辐射的能量密度也不断增加。当灯丝达到一定温度时,其放射的热能将产生足够的能量,使得周围气体中的离子化原子和电子开始与灯丝碰撞。这些碰撞会引发电子从低能级跃迁到高能级的过程,同时也会释放出能量,使得气体离子化。这就是热激发。
在热激发的作用下,一些离子化的原子或分子受到激发,进入激发态,具有比基态更高的能量水平。它们的能量不断降低,当它们回到基态时,会通过发射光子的方式释放出能量。这时,灯丝周围就会出现一些碱金属元素的光谱线,这些线就是离子化原子或分子被激发后放射出的能量。
总之,白炽灯发光原理是利用电子和气体原子之间的碰撞引起的热辐射和热激发两个过程,使得灯丝周围的气体离子化并发射出可见光的过程。虽然白炽灯发光效率不高,但它的使用寿命较长,成本较低,因此在许多场合仍然得到广泛应用。