鹵素?zé)襞莨ぷ鞯目茖W(xué)原理是什么
鹵素?zé)羰呛芏嗳硕荚谑褂玫臒襞荩怯泻芏嗟娜硕疾恢利u素?zé)襞莸囊恍┰怼Ｏ旅媸前俜志W(wǎng)小編為你精心推薦的鹵素?zé)襞莨ぷ鞯目茖W(xué)原理，希望對您有所幫助。
鹵素?zé)襞莨ぷ骺茖W(xué)原理
鹵素?zé)襞荩喎Q為鹵素泡或者鹵素?zé)簦址Q為鎢鹵燈泡、石英燈泡，是白熾燈的一個變種。
白熾燈發(fā)光原理所有白熾燈的發(fā)光原理都是利用物體受熱發(fā)光原理和熱輻射原理而實現(xiàn)的，最簡單的白熾燈就是給燈絲導(dǎo)通足夠的電流，燈絲發(fā)熱至白熾狀態(tài)，就會發(fā)出光亮，但這種白熾燈的壽命會相當相當?shù)亩獭Ｄ壳拔覀円姷降陌谉霟糁圆捎昧艘韵赂鞣N技術(shù)，其目的都在于使得白熾燈具有更長的壽命和使用起來更加方便：真空玻璃管(減少燈絲氧化程度)、燈腳(便于你將燈泡插在燈座上)、填充惰性氣體(減少燈絲在高溫下的氧化程度)等等。
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循環(huán)
鹵鎢循環(huán)的過程是這樣的：在適當?shù)臏囟葪l件下，從燈絲蒸發(fā)出來的鎢在泡壁區(qū)域內(nèi)與鹵素物質(zhì)反應(yīng)，形成揮發(fā)性的鹵鎢化合物。由于泡壁溫度足夠高(250℃)，鹵鎢化合物呈氣態(tài)，當鹵鎢化合物擴散到較熱的燈絲周圍區(qū)域時又分化為鹵素和鎢。釋放出來的鎢部分回到燈絲上，而鹵素繼續(xù)參與循環(huán)過程。
氟，氯，溴，碘各種鹵素都能產(chǎn)生鎢的再生循環(huán)。它們之間的主要區(qū)別是發(fā)生循環(huán)反應(yīng)所需的溫度以及與燈內(nèi)其他物質(zhì)發(fā)生作用的程度有所不同大量生產(chǎn)各種溴鎢燈和碘鎢燈，某些燈中還部分采用氯作為循環(huán)劑。
發(fā)光
所有白熾燈的發(fā)光原理都是利用物體受熱發(fā)光原理和熱輻射原理而實現(xiàn)的，最簡單的白熾燈就是給燈絲導(dǎo)通足夠的電流，燈絲發(fā)熱至白熾狀態(tài)，就會發(fā)出光亮，但這種白熾燈的壽命會相當相當?shù)?短。
我們見到的白熾燈之所以采用了以下各種技術(shù)，其目的都在于使得白熾燈具有更長的壽命和使用起來更加方便：真空玻璃管(減少燈絲氧化程度)、燈腳(便于你將燈泡插在燈座上)、填充惰性氣體(減少燈絲在高溫下的氧化程度)等等。
鹵素?zé)襞菖c白熾燈的最大差別在于一點，就是鹵素?zé)舻牟Ａ鈿ぶ谐溆幸恍u族元素氣體(通常是碘或溴)，其工作原理為：當燈絲發(fā)熱時，鎢原子被蒸發(fā)后向玻璃管壁方向移動，當接近玻璃管壁時，鎢蒸氣被冷卻到大約800℃并和鹵素原子結(jié)合在一起，形成鹵化鎢(碘化鎢或溴化鎢)。鹵化鎢向玻璃管中央繼續(xù)移動，又重新回到被氧化的燈絲上，由于鹵化鎢是一種很不穩(wěn)定的化合物，其遇熱后又會重新分解成鹵素蒸氣和鎢，這樣鎢又在燈絲上沉積下來，彌補被蒸發(fā)掉的部分。通過這種再生循環(huán)過程，燈絲的使用壽命不僅得到了大大延長(幾乎是白熾燈的4倍)，同時由于燈絲可以工作在更高溫度下，從而得到了更高的亮度，更高的色溫和更高的發(fā)光效率。
鹵素?zé)襞莸膬?yōu)點和缺點
白熾燈具有很多的優(yōu)點：簡單、成本低廉、亮度容易調(diào)整和控制、顯色性好(Ra=100)等等，但同時也存在著許多致命的缺點：如使用壽命短、發(fā)光效率低(僅有12%-18%可轉(zhuǎn)化為光能，而其余部分都以熱能的形式散失)、色溫低(2700-3100K)。鹵素?zé)襞輨t在保留上述優(yōu)點的基礎(chǔ)上大大改善了這些缺點。
鹵素?zé)襞莨ぷ髟睇u素?zé)襞菖c白熾燈的最大差別在于一點，就是鹵素?zé)舻牟Ａ鈿ぶ谐溆幸恍u族元素氣體(通常是碘或溴)，其工作原理為：當燈絲發(fā)熱時，鎢原子被蒸發(fā)后向玻璃管壁方向移動，當接近玻璃管壁時，鎢蒸氣被冷卻到大約800℃并和鹵素原子結(jié)合在一起，形成鹵化鎢(碘化鎢或溴化鎢)。鹵化鎢向玻璃管中央繼續(xù)移動，又重新回到被氧化的燈絲上，由于鹵化鎢是一種很不穩(wěn)定的化合物，其遇熱后又會重新分解成鹵素蒸氣和鎢，這樣鎢又在燈絲上沉積下來，彌補被蒸發(fā)掉的部分。通過這種再生循環(huán)過程，燈絲的使用壽命不僅得到了大大延長(幾乎是白熾燈的4倍)，同時由于燈絲可以工作在更高溫度下，從而得到了更高的亮度，更高的色溫和更高的發(fā)光效率。
石英玻璃和紫外線由于鹵素?zé)襞菪枰ぷ髟诟叩臏囟认拢胀úＡ鈿ぴ诖藴囟认聲刍a(chǎn)生流動，由于具有極低的熱膨脹系數(shù)，所以熔凝石英玻璃(英文：Fused quartz)代替普通玻璃應(yīng)用在了鹵素?zé)襞葜校捎谄胀úＡЭ梢愿魯嘧贤夤猓⒉ＡР荒埽喳u素?zé)襞輹l(fā)射出具有紫外光波段的不可見光。事物的兩面性在這里得到了充分的體現(xiàn)：一方面要對燈泡增加防護措施以減少紫外線的輻射，另一方面，我們也利用紫外燈來治療某些皮膚疾病或在室內(nèi)就可得到在陽光下暴曬才能得到的古銅色皮膚。基于石英玻璃的特性，如果玻璃管壁上沾染了油污(例如用手觸摸燈泡的玻璃殼)，將導(dǎo)致上述再生循環(huán)過程不能良好完成，從而大大影響燈泡的壽命，需要用酒精進行清除。
鹵素?zé)襞莸陌惭b方法
1).安裝鹵鎢燈泡時，請將電源關(guān)掉，并利用塑料套保護燈泡玻璃殼清潔，不要用手觸摸，如不慎觸摸，請用酒精擦拭干凈。
2).鹵鎢燈泡使用耐高溫的石英玻璃制成，如沾到手或油污，將使石英玻璃失去光澤，變成白濁色而減低亮度，縮短壽命，甚至玻璃殼破裂。
3).鹵鎢燈泡點燈時，封口處的溫度不可超過350度，否則會縮短鹵鎢燈泡的壽命，故鹵鎢燈具通風(fēng)散熱必須良好。
4).鹵鎢燈泡點燈時，避免冷氣直接吹向燈泡。
5).鹵鎢燈泡點燈中，避免受到?jīng)_擊或震動。
6).鹵鎢燈泡點燈中或剛熄燈后，因燈泡溫度仍然很高，絕對不可用手去觸摸。
拓展：關(guān)于燈泡的物理知識
燈泡這個東西，是我們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｒ娬彰鞴ぞ摺Ｊ菒鄣仙诘诙喂I(yè)革命時(1897年)發(fā)明的。是通過兩個高壓電極，使其中的空氣電離產(chǎn)生電弧，然后電弧再使燈泡內(nèi)的稀有惰性氣體(也有延緩電極的氧化的作用)變成激發(fā)態(tài)(當原子從激發(fā)態(tài)向基態(tài)遷躍，電子所受庫侖力做正功減小電勢能，原子的能量減少要輻射能量，這一能量由光子的形式放出形成光)，而不同軌道的電子的躍遷就會產(chǎn)生各種不同波長的輻射光，其中就有可見光。
燈泡的結(jié)構(gòu)非常簡單。在它的底部有兩個金屬接觸點，是用來連接電的。金屬接觸點有兩條接觸到一個薄金屬燈絲的線。燈絲坐落在燈泡的中央，由一個玻璃支撐住的。線和燈絲都包在充滿惰性氣體的玻璃燈泡的里面。
燈泡的電功率大小由電阻決定的，電阻越大電功率越小。再燈泡燈絲斷了時，搭接后電阻絲變短，電阻變小。由P=U2/R可知，在額定電壓一定時電阻越小，額定功率越大。所以我們搭接燈泡后會發(fā)現(xiàn)燈泡變亮。
在夜晚的用電高峰期，燈泡會變暗，這是因為在用電高峰期，家庭中用電器多，總功率大。由I=P/U可知，電壓一定，總功率越大，電流越大。進戶導(dǎo)線的電阻一定，電流越大由歐姆定律可知，分得的電壓越大。燈泡分得的電壓少由P=U2/R可知電阻一定，電壓越小，實際功率越小，燈泡變暗。
燈泡的燈絲是由鎢絲制成的，用長時間后，燈絲會變細，是因為鎢絲長時間發(fā)熱發(fā)生了升華現(xiàn)象。燈照的外壁變黑，是因為升華的鎢絲又凝華在外壁上。
物理學(xué)是一種以試驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，觀察生活中的現(xiàn)象對物理的學(xué)習(xí)很有幫助。
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