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┰�。下面是百分網(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(duì)您有所幫助。
鹵素?zé)襞莨ぷ骺茖W(xué)原理
鹵素?zé)襞荩?jiǎn)稱為鹵素泡或者鹵素?zé)�，又稱為鎢鹵燈泡、石英燈泡，是白熾燈的一個(gè)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(shí)現(xiàn)的，最簡(jiǎn)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(huì)發(fā)出光亮，但這種白熾燈的壽命會(huì)相當(dāng)相當(dāng)?shù)亩�。目前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(zhǎng)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(dāng)?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(dāng)鹵鎢化合物擴(kuò)散到較熱的燈絲周圍區(qū)域時(shí)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(shí)現(xiàn)的，最簡(jiǎn)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(huì)發(fā)出光亮，但這種白熾燈的壽命會(huì)相當(dāng)相當(dāng)?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(zhǎng)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(diǎn)，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(dāng)燈絲發(fā)熱時(shí)，鎢原子被蒸發(fā)后向玻璃管壁方向移動(dòng)，當(dāng)接近玻璃管壁時(shí)，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(dòng)，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(huì)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(bǔ)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(zhǎng)(幾乎是白熾燈的4倍)，同時(shí)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(diǎn)和缺點(diǎn)
白熾燈具有很多的優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)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(shí)也存在著許多致命的缺點(diǎn)：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(diǎn)的基礎(chǔ)上大大改善了這些缺點(diǎn)。
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(diǎn)，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(dāng)燈絲發(fā)熱時(shí)，鎢原子被蒸發(fā)后向玻璃管壁方向移動(dòng)，當(dāng)接近玻璃管壁時(shí)，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(dòng)，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(huì)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(bǔ)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(zhǎng)(幾乎是白熾燈的4倍)，同時(shí)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?huì)熔化并產(chǎn)生流動(dòng)，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�，由于普通玻璃可以隔斷紫外光，但石英玻璃不能，所以鹵素?zé)襞輹?huì)發(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(duì)燈泡增加防護(hù)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(yáng)光下暴曬才能得到的古銅色皮膚�；谑⒉ＡУ奶匦�，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(jìn)行清除。
鹵素?zé)襞莸陌惭b方法
1).安裝鹵鎢燈泡時(shí)，請(qǐng)將電源關(guān)掉，并利用塑料套保護(hù)燈泡玻璃殼清潔，不要用手觸摸，如不慎觸摸，請(qǐng)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(diǎn)燈時(shí)，封口處的溫度不可超過350度，否則會(huì)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(diǎn)燈時(shí)，避免冷氣直接吹向燈泡。
5).鹵鎢燈泡點(diǎn)燈中，避免受到?jīng)_擊或震動(dòng)。
6).鹵鎢燈泡點(diǎn)燈中或剛熄燈后，因燈泡溫度仍然很高，絕對(duì)不可用手去觸摸。
拓展：關(guān)于燈泡的物理知識(shí)
燈泡這個(gè)東西，是我們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｒ娬彰鞴ぞ�。是愛迪生在第二次工業(yè)革命時(shí)(1897年)發(fā)明的。是通過兩個(gè)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(dāng)原子從激發(fā)態(tài)向基態(tài)遷躍，電子所受庫(kù)侖力做正功減小電勢(shì)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(huì)產(chǎn)生各種不同波長(zhǎng)的輻射光，其中就有可見光。
燈泡的結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單。在它的底部有兩個(gè)金屬接觸點(diǎn)，是用來連接電的。金屬接觸點(diǎn)有兩條接觸到一個(gè)薄金屬燈絲的線。燈絲坐落在燈泡的中央，由一個(gè)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(shí)，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(shí)電阻越小，額定功率越大。所以我們搭接燈泡后會(huì)發(fā)現(xiàn)燈泡變亮。
在夜晚的用電高峰期，燈泡會(huì)變暗，這是因?yàn)樵谟秒姼叻迤�，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(jìn)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(shí)際功率越小，燈泡變暗。
燈泡的燈絲是由鎢絲制成的，用長(zhǎng)時(shí)間后，燈絲會(huì)變細(xì)，是因?yàn)殒u絲長(zhǎng)時(shí)間發(fā)熱發(fā)生了升華現(xiàn)象。燈照的外壁變黑，是因?yàn)樯A的鎢絲又凝華在外壁上。
物理學(xué)是一種以試驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，觀察生活中的現(xiàn)象對(duì)物理的學(xué)習(xí)很有幫助。
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