ネオンはガスです。機知に富んだエンジニアがネオンランプを発明し、20世紀の20年代にはネオンサインが全世界を征服しました。
ネオンの本当の色
ネオンのことを考えると、色違いで光る店やレストランの名前を想像します。実際、ネオンは明るい赤〜オレンジ色の光で輝きます。ガスランプに水銀とナトリウムの蒸気を導入することにより、豊富な色の範囲が実現されます。ラスベガスでは、曲がりくねったガス管が通りを明るく照らしており、観光客にカジノで遊んだり、ウェインニュートンの歌声を聞いたりすることができます。
ネオンはどのように採掘されますか?
ネオンは大気中に含まれているので、たぶんその瞬間、少しネオンを吸い込んでしまいます。心配しないでください。1リットルの空気にはネオンがほとんどないので、ポップコーンの粒を十分に満たすことができません。ネオンを空気から分離するには、空気を液化する必要があります。水のように、冷やして蒸気から液体に変えると、温度が下がると空気が液体になります。水でのみ、これは摂氏100度で起こり、ネオンが摂氏マイナス246度で起こります-これはまさにネオンの沸点です。液体ネオンは空気の他の成分から分離されます。液化の際、ネオンは窒素とヘリウムとの混合物として得られます。
混合物の温度と圧力を上げることにより、化学者は混合物から窒素を除去します。ヘリウムは、吸着と呼ばれるプロセスを使用して除去されます。この場合、気体分子が固体に付着します。ネオン分子は、ヘリウム分子よりも活性炭の表面によく付着します。それらのこの特性は、混合物を分離するために使用されます。 1キログラムのネオンを得るには、88,000キログラムの空気を処理する必要があります。
ネオンが輝くのはなぜですか?
冷たい液体のネオンをグラスに注ぐと、透明で無色であることがわかります。どの場合でも、明るい赤色のヒントはありません。では、なぜ広告ではネオンがさまざまな色で明るく輝くのでしょうか。チューブに送り込まれたネオンは数十億、数十億の原子で構成されています。各ネオン原子は、核の周りの軌道に10個の電子を持っています。ネオン管の両端は電気回路に接続されています。
電流がオンになると、電流はチューブに沿って流れます。電流が流れるときのように、電子は原子から原子へとジャンプします。群衆に乱暴に押し込まれた人と同じように、電子との衝突でネオン原子が励起されます。ネオン原子内の電子は、むだにならない傾向があるため、励起後、原子は落ち着き、電子はその場所に戻ります。その結果、原子は光子を放出します。これらの光子のエネルギーは、可視光のスペクトルの赤い部分にあります。
他のガスの色
他のガスは励起されると他の色の光子を放出します。たとえば、1つの原子に80個の電子を含む水銀蒸気は、励起されると青色光を放出します。青色光と赤色光の違いは、光子エネルギーの違いです。水銀原子から放出される光子は、ネオン原子の光子よりも高いエネルギーを持っています。高速道路の照明に使用されるナトリウムランプは、明るい黄色の光を放ちます。その光子は、赤色光の光子よりもエネルギー集約型ですが、青色光子よりもエネルギー集約型ではありません。
ネオン管に電流が流れると、一部の原子は(電子との衝突で)励起されますが、他の原子は通常の非励起状態のままです。それから彼らは場所を変えます。各原子は点滅する電球のように見えます。1つは点滅し、もう1つは点滅します。その結果、安定した光で光るネオン管を知覚します。電流を切るとネオンは通常の状態、つまり無色になります。