Hoe Light Sticks Werken

{h1}

Lichte sticks produceren een hypnotiserende neongloed voordat ze langzaam doven. Leer meer over lichtstaafjes, chemische lichtstokken en hoe ze werken.

Sinds hun uitvinding 25 jaar geleden, zijn lichte sticks een Halloween-wezen geworden. Ze zijn perfect als veiligheidsverlichting, omdat ze draagbaar, goedkoop en spookachtig gloeien. Lichtstokken zijn ook extreem populair in de rave-scene (net als lichte kettingen, lichte brillen en een licht touw) en ze vormen een ideale lamp voor duikers en kampeerders van SCUBA.

Hoewel het lijkt op bovennatuurlijke magie, is de technologie achter lichtstokken eigenlijk heel simpel. In dit artikel zullen we in een lichtbalk kijken om uit te vinden hoe het zo'n krachtig licht afgeeft zonder lamp en zonder batterij.

Licht is een vorm van energie, die via verschillende processen kan worden uitgestraald. Deze processen omvatten:

  • gloeilamp - De emissie van licht als gevolg van warmte (zoals in een gewone gloeilamp of een gaslantaarn)
  • Fluorescentie en fosforescentie - De emissie van licht in reactie op stralingsenergie (zoals in een fluorescentielamp of een televisie)
  • Laser generatie - De geconcentreerde emissie van licht met behulp van gestimuleerde emissie (zie Hoe Lasers werken voor meer informatie).

Al deze processen werken op hetzelfde basisprincipe: een externe energiebron wekt atomen op, waardoor ze lichtdeeltjes vrijgeven die worden genoemd fotonen. Wanneer u bijvoorbeeld iets verbrandt, zorgt warmte-energie ervoor dat de atomen waaruit het materiaal bestaat sneller worden. Wanneer de atomen versnellen, botsen ze met meer kracht op elkaar. Als de atomen voldoende opgewonden zijn, zullen de botsingen energie overbrengen naar enkele elektronen van het atoom. Wanneer dit gebeurt, zal een elektron tijdelijk worden versterkt tot een hoger energieniveau (verder weg van de atoomkern). Wanneer het uiteindelijk terugvalt naar zijn oorspronkelijke niveau (dichter bij de kern), geeft het een deel van zijn energie vrij in de vorm van lichte fotonen. (Zie Hoe Atomen werken en Hoe Licht werkt voor meer informatie.)

Een lichtstokje doet hetzelfde, maar het gebruikt een chemische reactie om de atomen in een materiaal te exciteren. We zullen deze reactie in de volgende sectie bekijken. -

De chemische reactie

Lichte stokken zijn er in verschillende kleuren. De kleur van het licht wordt bepaald door de chemische samenstelling van de fluorescerende kleurstof in de stick.

Lichte stokken zijn er in verschillende kleuren. De kleur van het licht wordt bepaald door de chemische samenstelling van de fluorescerende kleurstof in de stick.

We zagen dat lichte sticks energie gebruiken van een chemische reactie om licht uit te stralen. Deze chemische reactie wordt veroorzaakt door meerdere te mengen chemische bestanddelen.

verbindingen zijn stoffen bestaande uit atomen van verschillende elementen, samengebonden in een stijve structuur. Wanneer u twee of meer verbindingen combineert, kunnen de verschillende atomen zich herschikken om nieuwe verbindingen te vormen. Afhankelijk van de aard van de verbindingen zal deze reactie ofwel een afgifte van energie of een absorptie van energie veroorzaken.

De reactie tussen de verschillende verbindingen in een lichtstaaf veroorzaakt een aanzienlijke afgifte van energie. Net als in een gloeilamp, worden atomen in de materialen geëxciteerd, waardoor elektronen naar een hoger energieniveau stijgen en vervolgens terugkeren naar hun normale niveau. Wanneer de elektronen terugkeren naar hun normale niveau, geven ze energie vrij als licht. Dit proces wordt genoemd chemiluminescentie.

De chemische reactie in een lichte staaf omvat meestal verschillende stappen. Een typische commerciële lichtstaaf bevat een waterstofperoxide-oplossing en een oplossing die een fenyloxalaatester en een fluorescerende kleurstof. Dit is de volgorde van gebeurtenissen wanneer de twee oplossingen worden gecombineerd:

  1. Het waterstofperoxide oxideert de fenyloxalaatester, wat resulteert in een chemische stof genaamd fenol en een onstabiele peroxyzuurester.
  2. De onstabiele peroxyzuurester ontleedt, resulterend in additioneel fenol en een cyclische peroxyverbinding.
  3. De cyclische peroxyverbinding ontleedt tot kooldioxide.
  4. Deze ontleding geeft energie vrij aan de kleurstof.
  5. De elektronen in de kleurstofatomen springen naar een hoger niveau en vallen dan terug naar beneden, waardoor energie vrijkomt in de vorm van licht.

De lichtstaaf zelf is slechts een behuizing voor de twee oplossingen die bij de reactie zijn betrokken - in wezen is het een draagbaar chemie-experiment. Vervolgens zullen we zien hoe het buigen van de lichtstok dit experiment in gang zet.

De activator

Een lichte staaf bestaat uit een glazen injectieflacon met één chemische oplossing, ondergebracht in een grotere plastic injectieflacon, die een andere oplossing bevat. Wanneer u het plastic flesje buigt, breekt het glazen flesje, de twee oplossingen vloeien samen en de resulterende chemische reactie zorgt ervoor dat een fluorescerende kleurstof licht uitzendt.

Een lichte staaf bestaat uit een glazen injectieflacon met één chemische oplossing, ondergebracht in een grotere plastic injectieflacon, die een andere oplossing bevat. Wanneer u het plastic flesje buigt, breekt het glazen flesje, de twee oplossingen vloeien samen en de resulterende chemische reactie zorgt ervoor dat een fluorescerende kleurstof licht uitzendt.

We hebben zojuist gezien dat een lichtstaaf een behuizing is voor twee chemische oplossingen, die licht afgeven wanneer ze worden gecombineerd. Voordat u de lichtstaaf activeert, worden de twee oplossingen in afzonderlijke kamers bewaard. De fenyloxalaatester en kleurstofoplossing vult het grootste deel van de plastic staaf zelf. De waterstofperoxide-oplossing, genaamd de activator, zit in een klein, breekbaar glazen flesje in het midden van de stick.

Wanneer u de plastic stok buigt, springt de glazen injectieflacon open en vloeien de twee oplossingen samen. De chemicaliën reageren onmiddellijk op elkaar en de atomen beginnen licht uit te stralen. De specifieke kleurstof die wordt gebruikt in de chemische oplossing geeft het licht een onderscheidende kleur.

Afhankelijk van welke verbindingen worden gebruikt, kan de chemische reactie enkele minuten of vele uren aanhouden. Als je de oplossingen verwarmt, zal de extra energie de reactie versnellen, en de stick zal helderder gloeien, maar voor een kortere tijd. Als je de lichtstok afkoelt, vertraagt ​​de reactie en gaat het licht uit.Als je je light stick voor de volgende dag wilt bewaren, plaats hem dan in de vriezer - het proces zal niet stoppen, maar het zal de reactie aanzienlijk slepen.

Hoe Light Sticks werken: light

Een lichte staaf verwarmen versnelt de chemische reactie, waardoor de kleurstof een helderdere gloed uitstraalt. De lichte stick aan de linkerkant is geactiveerd en op kamertemperatuur gehouden. De lichte stick aan de rechterkant is geactiveerd en gedurende een minuut in kokend heet water geplaatst.

Lichtstaafjes zijn slechts één toepassing van een belangrijk natuurverschijnsel - luminescentie. Over het algemeen is luminescentie elke lichtemissie die niet wordt veroorzaakt door verwarming. Luminescentie wordt onder andere gebruikt bij televisies, neonlichten en glow-in-the-dark-stickers. Het is ook het principe dat een vuurvlieg verlicht en sommige rotsen in het donker doet gloeien.

Raadpleeg de links op de volgende pagina voor meer informatie over lichtstokken, luminescentie en aanverwante onderwerpen.


Video Supplement: Hoe werkt een Glowstick?.




Onderzoek


Nieuw Fbi-Programma Leert Kinderen Veilig Online Blijven
Nieuw Fbi-Programma Leert Kinderen Veilig Online Blijven

Hoe Espresso Werkt
Hoe Espresso Werkt

Science Nieuws


Optische Illusie Van Jong Meisje Zorgt Ervoor Dat Stuurprogramma'S Langzamer Gaan Werken
Optische Illusie Van Jong Meisje Zorgt Ervoor Dat Stuurprogramma'S Langzamer Gaan Werken

Resten Van Ancient Feast To Honour Dead Shaman Discovered
Resten Van Ancient Feast To Honour Dead Shaman Discovered

Gentherapie Kan Bevingende Trillingen Verlichten Bij Patiënten Met De Ziekte Van Parkinson
Gentherapie Kan Bevingende Trillingen Verlichten Bij Patiënten Met De Ziekte Van Parkinson

Us Military'S Darpa Lanceert Biology Branch Voor Next-Gen Security
Us Military'S Darpa Lanceert Biology Branch Voor Next-Gen Security

Waarom Gaan Mannen Kaal Worden? Mannelijke Kaalheid
Waarom Gaan Mannen Kaal Worden? Mannelijke Kaalheid


WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com