6.125. Цвета при свете люминесцентной лампы

Если при люминесцентном освещении вращать какой-нибудь предмет, например монету, можно заметить на ней бледные синие и желтые цвета. Проще всего это показать, если на темном фоне освещать вращающуюся монету одной люминесцентной лампой. Те же цвета проступают и на колеблющейся при люминесцентном освещении струне: ее размытые очертания бледно окрашены. Тонкий слой воды вокруг того места, где струя из крана ударяется о раковину, тоже выглядит цветным. С чем связаны эти цветовые эффекты?

ОТВЕТ • При работе люминесцентной лампы в заполненной парами ртути трубке происходит электрический разряд. При соударении с электронами атомы переходят в возбужденное состояние, а затем быстро возвращаются в основное состояние, излучая синий и зеленый свет, а также свет в ультрафиолетовом диапазоне. Ультрафиолетовое излучение поглощается люминофором, покрывающим трубку изнутри, затем в течение короткого времени он испускает световые волны. Когда хотят, чтобы свет лампы был белым, выбирают люминофор, который излучает главным образом волны, соответствующие красному и желтому цветам: смешиваясь со светом, исходящим от атомов ртути, они дают белый свет.

Глаз видит, что от лампы все время исходит белый свет. Однако через трубку идет переменный ток, при частоте 50 Гц направление тока изменяется 100 раз в секунду, излучение синего и зеленого света атомами ртути оказывается непостоянным. В промежутках между моментами активной эмиссии ртути от трубки исходит только красный и желтый свет, обязанный излучению люминофора. Поэтому при освещении вращающегося предмета люминесцентным светом отраженный от него свет при разных ориентациях попеременно меняется, и вы периодически видите разные цвета — от почти белого до красного и желтого. Можно сказать, что вращающееся зеркало выделяет из потока света моменты преобладания того или иного излучения. Примерно так же обстоит дело с отражениями от колеблющейся струны и от слабых волн на поверхности воды вблизи того места, где струя из крана ударяет о раковину.