Une lumière fluorescente fonctionne en utilisant l’électricité pour exciter la vapeur de mercure dans un tube de verre, qui à son tour produit de la lumière ultraviolette (UV). Cette lumière UV interagit ensuite avec un revêtement de phosphore à l’intérieur du tube, provoquant l’émission de lumière visible par le phosphore. Le processus démarre lorsqu’un courant électrique traverse le tube rempli de gaz, ionisant le gaz et lui permettant de conduire l’électricité. Le gaz ionisé excite ensuite les atomes de mercure, produisant une lumière UV invisible à l’œil humain. La lumière UV frappe le revêtement de phosphore, qui devient fluorescent et émet une lumière visible, illuminant ainsi l’environnement.
Une ampoule fluorescente fonctionne d’une manière relativement simple. Il s’agit d’un tube de verre scellé rempli d’une petite quantité de vapeur de mercure et de gaz inerte, généralement de l’argon. L’intérieur du tube est recouvert d’un matériau phosphorescent. Lorsque l’électricité est appliquée aux électrodes à chaque extrémité du tube, elle ionise le gaz, créant un plasma qui permet au courant de circuler à travers la vapeur de mercure. Les atomes de mercure excités émettent une lumière ultraviolette (UV), qui frappe ensuite la couche de phosphore, la faisant briller et produire de la lumière visible.
Le principe de fonctionnement d’une lampe fluorescente implique la conversion de l’énergie électrique en lumière visible grâce à une série d’interactions au sein de la lampe. Initialement, un courant électrique est appliqué aux électrodes de la lampe, créant un champ électrique qui ionise le gaz inerte et la vapeur de mercure à l’intérieur du tube. Le gaz ionisé forme un plasma, permettant au courant de circuler et d’exciter les atomes de mercure. Ces atomes excités émettent de la lumière UV, qui est absorbée par la couche de phosphore située à l’intérieur du tube. Le phosphore réémet ensuite cette énergie sous forme de lumière visible, fournissant ainsi un éclairage.
Un ballast de lumière fluorescente fonctionne comme un dispositif de contrôle qui régule le courant circulant dans la lampe fluorescente. Lorsque la lampe est allumée pour la première fois, le ballast fournit une tension initiale élevée pour ioniser le gaz et allumer la lampe. Une fois la lampe allumée, le ballast réduit rapidement la tension et régule le courant pour maintenir un flux lumineux constant. Le ballast assure le bon fonctionnement de la lampe, en évitant qu’elle ne consomme trop de courant, ce qui pourrait endommager la lampe ou réduire sa durée de vie.
Une ampoule fluorescente produit de la lumière visible grâce à un processus en plusieurs étapes impliquant l’interaction de l’électricité, de la vapeur de mercure et du phosphore. Lorsque la lampe est sous tension, les électrons traversent le tube rempli de gaz, excitant les atomes de mercure. Ces atomes de mercure excités libèrent de l’énergie sous forme de photons ultraviolets (UV). Les photons UV entrent alors en collision avec le revêtement de phosphore à l’intérieur du tube. Le phosphore absorbe l’énergie UV et la réémet sous forme de lumière visible. Cette conversion des UV en lumière visible est ce qui crée l’éclairage vu par une ampoule fluorescente.