發(fā)光原理

傳統(tǒng)的黑光燈設(shè)計(jì)只包括一個(gè)熒光燈和若干個(gè)重要的調(diào)節(jié)裝置。熒光燈通過(guò)在充滿惰性氣體和少量汞的燈管中傳遞電荷來(lái)發(fā)光。

黑光燈

汞原子受到激勵(lì)后會(huì)發(fā)出光子形式的能量，其中有一部分是可見(jiàn)光子，但大部分是處于紫外線（UV）波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光子。紫外光波長(zhǎng)太短，以至于我們無(wú)法用肉眼觀察（可以說(shuō)完全看不到），因此熒光燈必須將此能量轉(zhuǎn)化成可見(jiàn)光。要實(shí)現(xiàn)此目的，可以在燈管外部涂覆一層磷光粉。

當(dāng)光線照射磷時(shí)，這種物質(zhì)就會(huì)發(fā)光（或發(fā)熒光）。其原理是，當(dāng)一個(gè)光子撞到一個(gè)磷原子時(shí)，磷的某一個(gè)電子會(huì)躍升到高的能級(jí)，使該原子振蕩并發(fā)熱，從而產(chǎn)生光。當(dāng)該電子恢復(fù)到其正常能級(jí)時(shí)，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?yàn)橛幸徊糠帜芰吭诎l(fā)熱時(shí)損失了。熒光燈發(fā)出的光在可見(jiàn)光譜范圍內(nèi)——是磷發(fā)出了肉眼可見(jiàn)的白光。

黑光燈的工作原理與此相同。事實(shí)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(fā)出UV-A光（基本上與熒光燈中的磷吸收紫外光并發(fā)出可見(jiàn)光同理）。“黑色”玻璃燈管本身會(huì)阻擋大部分可見(jiàn)光，后只有柔和的長(zhǎng)波UV-A光和部分藍(lán)色和紫色可見(jiàn)光從燈管中發(fā)射出來(lái)。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(lái)吸收高溫?zé)艚z發(fā)出的光，該濾光器會(huì)吸收除紅外光和UV-A光（還有一小部分可見(jiàn)光）以外的各種光。

對(duì)于這兩種燈光設(shè)計(jì)，發(fā)射的紫外光與各種外部磷發(fā)生反應(yīng)的方式，與熒光燈內(nèi)部紫外光與磷光粉發(fā)生反應(yīng)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(huì)發(fā)光。