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丸い蛍光灯がなぜ光るのか？
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クルックス管の発光原理はテレビのブラウン管とよく似ています。 が、蛍光灯とは違います。これはプラズマテレビと似てます。 蛍光灯は管内のガス（アルゴンや水銀）を放電した時のエネルギーで水銀ガスを励起し、254nmの紫外線を放出させます。その紫外線によって内側に塗られた蛍光体を励起させて、その蛍光である光を利用してるのです。プラズマテレビも原理は同じです だから電子は管内のいろいろなものにぶつかりながら進むと考えてもいいです。別に蛍光灯の形状は関係ありません。 一方、ブラウン管は電子ビームそのもので蛍光体を励起させてますから、丸い形状のものはできません。 それから、クルックス管の陽極が下のほうにあると書いておられますが、アレは光ってるのを見やすくするために配線を下から出しているのであって、陽極は光ってる壁全体のような気がします。
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No.3のkurokuboyです。 クルックス管の発光原理はテレビのブラウン管とよく似ています。 ブラウン管は加熱された陰極から飛び出した電子を高電圧で加速し蛍光体に当てて光らせる訳です。 対してクルックス管は冷陰極から出た電子がやはり蛍光体に当たって光る訳で電子が直線的に流れる事を証明出来ますね。 あの画像は蛍光体が光っているのです。
補足
kurokuboy様いつもありがとうございます。クルックス管において陰極側から出た電子が蛍光体ではなく、クルックス管の端に当たってクルックス管の端が光っている写真を見たことがあるのですが・・・それが疑問なんです。 もう一点宜しければ、ぜひお願い致します。クルックス管において陽極側が陰極側とは直線上ではなく、下のほうにありますよね。なぜ、それでも電子は直線的に進むのか、陽極に引き寄せられるなら直線的には進まないなずなのですが・・・ とめともない質問ばかりで、本当に申し訳ございません。ぜひ、宜しくお願い致します。
- myeyesonly
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こんにちは。 この問題は、真空放電とはちょっと違います。 光ってる丸い蛍光灯の中では、水銀の蒸気がイオンという状態になて丸くなって存在しています。 いわゆるプラズマですね。 電子は、このプラズマのわっかの中を通りますので、丸く流れています。 プラズマがわかっかになる理由ですが、雷って、まっすぐには落ちませんよね。 大抵はジグザグに走ってますし、方向も一定してるわけじゃありません。 同じように蛍光灯の中も放電開始の時は、いろんな方向に放電が始まるのですが、その放電で出来た水銀のイオン（プラズマ）はガラス管に当たると冷えてしまって、電子と結合して元の水銀蒸気に戻っちゃいます。 その結果、安定して水銀の蒸気がイオンでいられる領域というのは、管の中に丸くわっかとして存在し、電子はそこを通るわけです。 なので、この答えは丸い電子の通路が出来て、電子はそこを通るから、って事だと思います。
蛍光灯やネオンサインなどの放電管は曲がった物が多いですが難しく考える事は有りません。 電子は管内の水銀蒸気やネオン原子等の物質にぶつかりながら管の中を移動するのです。 電子は極めて軽い物質で電界や磁界などで簡単に曲がります。ましてガラス管で覆われている訳ですから原子にぶつかりながらプラス電極に引き寄せられて流るのです。 テレビなどのブラウン管は電子の曲がりやすさを利用している訳ですね。
補足
なるほど。kurokuboy様ありがとうございます。これと関係するか分からないのですが、中学校の時に学習した陰極線の実験なんですが。 あの実験では、クルックス管の陰極側から出た電子（陰極線）が陽極側のガラス壁に当たり、ガラス管が黄緑色に光りましたよね。 あの現象は確か管内は減圧されて真空に近い状態だったと思います。すると、クルックス管の陽極側で光っているのはどうしてなのでしょうか？基本的なことを理解していないからこのような疑問になってしまうんですよね。本当に申し訳ございませんが、もし宜しければお答えしていただければと思います。
- PitPit
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参考になる質問とそのやり取りが１７６９２６０にあります。
- rinring
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丸く見えますが中は下記のサイトの写真をご覧ください。
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