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Comment marchent les lampes ?

 
Comment marchent les lampes ?

Le jour, le soleil est un bon compagnon pour voir notre environnement. Mais, quand il va se coucher, notre corps devient une proie facile pour les coins de meubles. Fatigué des bleus à répétition, l’homme a donc contourné la difficulté avec de la lumière artificielle. Mais, comment marchent les lampes ?

 
 

C’est à la fin du 19ème siècle que Edison libéra les populations du règne du feu pour l’éclairage. En fait, 30 ans auparavant, Swann avait découvert que si l’on faisait passer un courant électrique dans un filament de carbone celui-ci s’éclairait. Edison, lui, eu l’idée de mettre ce filament dans une ampoule de verre dans laquelle on fait le vide.

Aujourd’hui, les lampes à incandescence sont composées d’un filament de tungstène qui est un métal bien plus résistant que le carbone. Si vous regardez bien à l’intérieur de l’ampoule vous allez voir que le filament est enroulé et en spirale. De cette façon, il est assez long pour produire beaucoup de lumière avec un encombrement minimum. Contrairement au vide que laissait Edison dans les ampoules aujourd’hui elles sont remplies de gaz inerte (1/3 azote, 2/3 argon) qui sont plus efficaces. Si on laisse le filament en contact avec de l’oxygène il va brûler très vite alors que les gaz inertes ont la particularité de ne pas réagir du tout avec le filament.

Pour qu’une lampe puisse éclairer une pièce, on envoie un courant électrique qui traverse le filament. Celui-ci atteint alors la température de 2500 degrés. A cette température, le filament envoie de la lumière. Le courant électrique va faire bouger les électrons du fil de tungstène. De temps en temps, ils tapent un atome de tungstène et celui-ci va se mettre à vibrer. Plus les atomes vibrent, plus la température augmente. Cette chaleur va se traduire visuellement par de la lumière.

Mais ces ampoules ne sont pas éternelles, le filament s’évapore jusqu’à claquer lorsque l’ampoule reçoit un choc ou lorsqu’on l’allume (le filament subit une surchauffe à l’allumage).

Voyons maintenant comment marche une lampe halogène. Elle fait aussi partie des lampes à incandescence mais on a quelque peu développé la technologie de l’ampoule qui commençait à être vieillotte. Cette fois, le filament de tungstène est entouré d’un gaz de la catégorie des halogènes. Ces gaz réagissent avec le tungstène qui s’évapore. Près de la paroi de la lampe halogène, les atomes de tungstène sont capturés par le gaz qui ensuite les redépose sur le filament qui est ainsi régénéré. De plus le verre de l’ampoule a été remplacé par du quartz très résistant, on peut donc encore augmenter la température du filament. Voila pourquoi ce type de lampe éclaire beaucoup plus. Mais elles aussi finissent par mourir. Les atomes redéposés sur le filament ne le sont pas de manière homogène. Il y a des endroits ooù le filament est plus épais qu’avant et d’autres ooù il s’est fragilisé et fini par se rompre.

Enfin, pour finir, voyons comment marche le néon, ou devrait-je dire tube fluorescent (le néon étant un gaz qui produit de la lumière rouge !!!). Ce tube est rempli d’un gaz qui s’ionise lorsque qu’un courant passe à l’intérieur. Ce processus produit un rayonnement ultraviolet qui frappe une poudre fluorescente appliquée sur le tube . Les matériaux fluorescents ont la particularité de rayonner lorsqu’ils sont en contact avec des Ultra-Violet (UV). En changeant le type de poudre ou de gaz, on peut avoir la couleur que l’on désire, ce sont donc les tubes fluorescents qui sont utilisés pour décorer les enseignes des magasins. Il a aussi un autre avantage puisqu’il dure dix fois plus longtemps qu’une lampe à incandescence et utilise six fois moins d’électricité, par contre, il coà»te plus cher.

Wilfried Rochard
30/01/2006

 


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