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黑光燈的工作原理

發光原理

傳統的黑光燈設計只包括一個熒光燈和若干個重要的調節裝置。熒光燈通過在充滿惰性氣體和少量汞的燈管中傳遞電荷來發光。

黑光燈

汞原子受到激勵后會發出光子形式的能量，其中有一部分是可見光子，但大部分是處于紫外線（UV）波長范圍內的光子。紫外光波長太短，以至于我們無法用肉眼觀察（可以說完全看不到），因此熒光燈必須將此能量轉化成可見光。要實現此目的，可以在燈管外部涂覆一層磷光粉。

當光線照射磷時，這種物質就會發光（或發熒光）。其原理是，當一個光子撞到一個磷原子時，磷的某一個電子會躍升到更高的能級，使該原子振蕩并發熱，從而產生光。當該電子恢復到其正常能級時，將以新的光子的形式釋放能量。此光子的能量低于原有光子的能量，因為有一部分能量在發熱時損失了。熒光燈發出的光在可見光譜范圍內——是磷發出了肉眼可見的白光。

黑光燈的工作原理與此相同。事實上有兩種不同類型的黑光燈，但它們的工作原理基本上相同。

燈管型黑光燈大致上是涂有不同類型磷光粉的熒光燈。此涂層可以吸收有害的短波UV-B和UV-C­光，并可以發出UV-A光（基本上與熒光燈中的磷吸收紫外光并發出可見光同理）。“黑色”玻璃燈管本身會阻擋大部分可見光，最后只有柔和的長波UV-A光和部分藍色和紫色可見光從燈管中發射出來。白熾黑光燈泡與普通的家用燈泡相似，但前者使用了濾光器來吸收高溫燈絲發出的光，該濾光器會吸收除紅外光和UV-A光（還有一小部分可見光）以外的各種光。

對于這兩種燈光設計，發射的紫外光與各種外部磷發生反應的方式，與熒光燈內部紫外光與磷光粉發生反應的方式完全相同。只要紫外光照射在外部磷上面，這些磷就會發光。