แท่งแสงทำงานได้อย่างไร แท่งแสง(light sticks) ถูกประดิษฐ์ขึ้นมาเมื่อประมาณ 25 ปีก่อน มันเป็นแท่งที่เปล่งแสงได้ เมื่อก่อนนำไปใช้ในงานฮาโลวีน เพราะแสงที่เปล่งออกมาดูน่ากลัว ลึกลับ และไม่มีความร้อนด้วย มันเปล่งแสงได้อย่างไร แสงของมันเหมือนกับแสงของหลอดไฟหรือหลอดนีออนหรือไม่ ถ้าไม่เหมือนมันแตกต่างกันอย่างไร นักฟิสิกส์ไขปริศนาให้กับคุณ
แสงเป็นพลังงานรูปหนึ่ง ซึ่งเกิดจากกระบวนการหลากหลาย ดังเช่น
ทุกกระบวนการของการเกิดแสง ล้วนอาศัยหลักพื้นฐานเดียวกัน คือได้รับพลังงานมาจากภายนอก ไปกระตุ้นให้อะตอมปลดปล่อยพลังงานออกมา เป็นรูปของพลังงานโฟตรอน หรือแสง เมื่อคุณเผาสารบางชนิด อะตอมภายในของสารนั้นจะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วที่สูงขึ้น และชนกับอะตอมอื่น จนอิเล็กตรอนที่โคจรอยูรอบนิวเคลียสของอะตอมยกระดับชั้นพลังงานขึ้น และเมื่อการชนของอิเล็กตรอนหยุดลง อิเล็กตรอนจะลดระดับของชั้นพลังงานลง และปลดปล่อยพลังงานออกมาในรูปของแสงหรือโฟตรอน แท่งแสง สามารถให้แสงออกมาได้ ก็ใช้หลักอันเดียวกันกับที่ได้อธิบายข้างบน โดยพลังงานจากภายนอก ได้มาจากปฏิกิริยาเคมี ปฏิกิริยาที่อาศัยเคมีนี้ มีชื่อเรียกว่า chemilumenescene ปฏิกิริยาเคมีนี้เกิดจาก สารละลาย ไฮโดรเจนเพอออกไซด์ (H2O2) ผสมเข้ากับสารละลาย ฟินิล ออกซาเลท เอสเทอร์ ปฏิกิริยาเคมีที่เกิดจากสารละลายทั้งสองหลังจากมาผสมกัน จะมีพลังงานปลดปล่อยออกมา เพื่อไปกระตุ้นให้อะตอมของเม็ดสี เลื่อนพลังงานขึ้นสู่ระดับที่สูงขึ้น และเมื่อมันลดระดับพลังงานลงมามันจะปลดปล่อยพลังงานออกมาเป็นรูปของแสง
ก่อนที่จะเปล่งแสง ภายในหลอดพลาสติกจะแยกออกเป็น 2 ส่วน ส่วนแรกใส่สารละลายไฮโดรเจนเพอออกไซด์ ส่วนที่สองเป็นแท่งแก้วอยู่ภายในหลอดพลาสติก ภายในใส่สารละลาย ฟีนิล ออกซาเลท เอสเทอร์ ตอนนี้ยังไม่มีการเปล่งแสง เมื่อคุณงอหลอดพลาสติก จนหลอดแก้วภายในแตก ทำให้สารละลายทั้งสองผสมกัน เม็ดสีจะเปล่งแสงออกมา ระยะเวลาการเปล่งแสง ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิภายนอก ถ้าคุณให้ความร้อนจากภายนอก ความสว่างของหลอดไฟจะมากขึ้น แต่ระยะเวลาการสว่างจะสั้นลง แต่ถ้าคุณไปทำในห้องแอร์หรือห้องเย็น ความสว่างจะน้อยลง แต่ระยะเวลาการสว่างจะมากขึ้น
ครั้งต่อไปถ้าคุณจะงอแท่งแสงแล้วละก็
อย่าลืมนำความรู้นี้ไปทดลองดูด้วยนะครับ เรียบเรียงจาก How stuffworks light-stick |
|