Bagaimana Light Sticks berfungsi

Tongkat cahaya telah menjadi elemen utama Halloween sejak penubuhannya. Mereka sesuai sebagai lampu keselamatan kerana mudah alih, kemampuan, dan pendaratan ethereal.Kayu ringan, biasanya dirujuk oleh beberapa, sangat lazim dalam budaya rave, di samping kalung cahaya, gelas cahaya, dan tali cahaya. Mereka berfungsi sebagai lampu optimum untuk penyelam dan berkemah skuba.
Apakah mekanisme di sebalik operasi tongkat cahaya? Teknologi yang mendasari tongkat cahaya, walaupun ia kelihatan seperti supernatural, secara asasnya mudah. Mari kita periksa bahagian dalam tongkat cahaya untuk melihat bagaimana ia memancarkan cahaya yang sengit tanpa mentol atau bateri.

intro

Prosedur berikut dimasukkan:
Incandescence: ThePengeluaran cahayaHasil daripada tenaga haba, seperti yang diperhatikan dalam mentol lampu konvensional atau tanglung gas.
Pendarfluor dan pendarfluor: pelepasan cahaya yang disebabkan oleh tenaga radiasi, seperti yang diperhatikan dalam mentol lampu atau televisyen pendarfluor.
Generasi laser: Pelepasan cahaya yang difokuskan melalui pelepasan yang dirangsang
Semua proses ini beroperasi pada prinsip asas yang sama: sumber tenaga luaran merangsang atom, mengakibatkan pelepasan zarah cahaya yang dikenali sebagai foton. Apabila pembakaran berlaku, tenaga haba mempercepatkan atom yang membentuk bahan. Apabila atom mempercepatkan, mereka bertembung dengan satu sama lain dengan peningkatan intensiti.
Apabila atom cukup teruja, perlanggaran akan memberikan tenaga kepada elektron tertentu atom. Dalam keadaan sedemikian, elektron akan ditinggikan seketika kepada keadaan tenaga yang lebih tinggi, diposisikan lebih jauh dari nukleus atom. Apabila ia akhirnya jatuh ke tahap asalnya (lebih dekat dengan nukleus), ia melepaskan beberapa tenaga dalam bentuk foton cahaya.
Tongkat cahaya melakukan perkara asas yang sama, tetapi ia menggunakan tindak balas kimia untuk merangsang atom.

Kayu ringanDatang dalam pelbagai warna. Hue cahaya ditentukan oleh solek kimia pewarna pendarfluor dalam tongkat.
Tongkat cahaya menggunakan tenaga dari proses kimia untuk memancarkan cahaya. Reaksi kimia ini dimatikan dengan menggabungkan pelbagai bahan kimia. Sebatian adalah sebatian yang terdiri daripada atom -atom unsur -unsur yang berbeza, yang dikaitkan bersama dalam struktur pepejal. Apabila anda mencampur dua atau lebih sebatian, atom yang berbeza boleh menyusun semula diri mereka untuk menghasilkan sebatian baru. Bergantung pada sifat molekul, tindak balas ini akan mendorong sama ada pelepasan tenaga atau penyerapan tenaga.
Reaksi di antara pelbagai bahan kimia dalam tongkat cahaya menghasilkan pelepasan tenaga yang besar. Sama seperti dalam mentol lampu pijar, atom -atom dalam bahan dirangsang, menyebabkan elektron naik ke tahap tenaga yang lebih tinggi dan kemudian kembali ke tahap biasa mereka. Apabila kembali ke keadaan tanah mereka, elektron memancarkan tenaga dalam bentuk cahaya. Fenomena ini dirujuk sebagai chemiluminescence.

Proses kimia kayu cahaya biasanya mempunyai banyak peringkat yang berbeza. Komersial standardkayu ringanMengandungi larutan hidrogen peroksida, larutan ester fenil oksalate, dan pewarna pendarfluor. Yang berikut menggariskan urutan peristiwa apabila penggabungan dua penyelesaian:
Hidrogen peroksida mengoksida ester fenil oksalat, menghasilkan fenol dan ester asid peroksi yang tidak stabil.
Ester asid peroksi yang tidak stabil mengalami penguraian, menghasilkan lebih banyak fenol dan molekul peroksi kitaran.
Molekul peroksi kitaran mengalami penguraian untuk menghasilkan karbon dioksida.
Pecahan ini membebaskan tenaga kepada pewarna.
Elektron dalam atom pewarna naik ke keadaan tenaga yang tinggi dan seterusnya turun, memancarkan tenaga sebagai cahaya.
Tongkat cahaya berfungsi sebagai bekas untuk kedua -dua cecair yang mengambil bahagian dalam reaksi - secara asasnya, ia adalah percubaan kimia mudah alih.
Pemangkin kayu luminescent - hidrogen peroksida
Tongkat cahaya terdiri daripada botol kaca yang membawa satu larutan kimia, terbungkus dalam botol plastik yang lebih besar yang mengandungi penyelesaian yang berbeza. Setelah membongkok botol plastik, pembongkaran botol kaca, mengakibatkan penggabungan kedua -dua penyelesaian. Proses kimia menghasilkan pewarna neon yang memancarkan cahaya.
Tongkat cahaya mempunyai dua penyelesaian kimia yang memancarkan cahaya apabila gabungan. Sebelum mengaktifkan tongkat cahaya, kedua -dua penyelesaian dikekalkan dalam bilik yang berbeza. Ester fenil oxalate dan larutan pewarna menduduki majoriti tongkat plastik. Penyelesaian hidrogen peroksida, yang dirujuk sebagai pengaktif, ditempatkan di dalam botol kaca kecil yang terletak di tengah tongkat.
Apabila membongkok tongkat plastik, fraktur botol kaca, yang membolehkan kedua -dua cecair untuk menggabungkan. Bahan kimia segera berinteraksi, menyebabkan atom melepaskan cahaya. Pewarna spesifik yang digunakan dalam larutan kimia memberikan warna yang unik kepada cahaya.
Tempoh tindak balas kimia mungkin berkisar dari beberapa minit hingga beberapa jam, bergantung kepada bahan yang digunakan. Pemanasan cecair akan meningkatkan kadar tindak balas, menyebabkan tongkat memancarkan cahaya yang lebih cerah, tetapi untuk tempoh yang dikurangkan. Menyejukkan tongkat cahaya akan menurun reaksi, mengakibatkan kurang kilauan. Untuk memanjangkan jangka hayat tongkat cahaya anda untuk keesokan harinya, letakkan di dalam peti sejuk; Walaupun ini tidak akan menghentikan tindak balas, ia akan melambatkan perkembangannya dengan ketara.
Pemanasan akayu ringanakan mempercepatkan proses kimia, mengakibatkan pendaratan yang lebih sengit dari pewarna. Tongkat cahaya di sebelah kiri telah diaktifkan dan dikekalkan pada suhu ambien.
Tongkat cahaya mencontohkan fenomena semulajadi yang ketara yang dikenali sebagai luminescence. Luminescence merujuk kepada sebarang pelepasan cahaya yang berlaku tanpa pengaruh pengujaan terma. Luminescence digunakan dalam televisyen, lampu neon, dan cahaya - dalam - - pelekat gelap. Ia juga merupakan prinsip yang menerangi kelip -kelip dan menyebabkan batu -batu tertentu memancarkan cahaya dalam kegelapan.