Las lámparas fluorescentes son un medio de proveer iluminación muy práctico y económico, y utilizan una tecnología relativamente simple para proveernos de iluminación.
Para comprender como funcionan estas lámparas, primero debemos saber un poco sobre la lua. La luz está compuesta por fotones, una forma de energía que puede ser liberada por un átomo. Un átomo está compuesto de un núcleo de protones y neutrones, y por electrones que giran alrededor del núcleo. Cuando un átomo gana energía, por ejemplo por medio del calor o la electricidad, los electrones cambian de órbita y se alejan momentáneamente del núcleo. Casi inmediatamente vuelve a su órbita normal, y la energía extra es liberada en la forma de un fotón. El color de la luz que se produce depende del tipo de átomo que recibió la energía.
Casi todas las fuentes de luz artificial utilizan este principio. La diferencia entre las lámparas fluorescentes y las incandescentes radica en la forma en que la energía llega a los átomos. En las incandescentes se logra por medio del calor, pero las fluorescentes utilizan otro método.
Una lámpara fluorescente es un tubo de vidrio, cubierto en su interior por una substancia fosforescente. En el interior del tubo también hay un poco de mercurio y un gas inerte, generalmente argón. En ambos extremos del tubo están los electrodos con los que la lámpara se conecta a la red eléctrica.
Cuando se enciende una lámpara fluorescente, la electricidad fluye por el tubo. El voltaje entre los electrodos es considerable, así que hay muchos electrones trasladándose de un extremo al otro. La energía resultante convierte un poco del mercurio de líquido a gas. Algunos electrones colisionarán entonces con los átomos del mercurio gaseoso, que ganarán energía y la liberarán, como ya hemos expuesto, en forma de fotones.
Los átomos de mercurio excitados producen luz ultravioleta, que nuestros ojos no pueden ver. Sin embargo, entre nosotros y el mercurio gaseoso está la capa fosforescente que cubre el interior del tubo. Cuando la luz ultravioleta encuentra este recubrimiento excita sus átomos, que a su vez devuelven esta energía en forma de más fotones. Una parte de esta energía se pierde en forma de calor, pero el resto son fotones liberados como luz visible, generalmente blanca. El color de la luz puede cambiar dependiendo del tipo de substancia fosforescente que se utilice en el recubrimiento interior del tubo.
Las lámparas incandescentes también producen luz ultravioleta, pero al no ser convertida en luz visible se puede considerar que una gran parte de la energía que necesitan para producir luz es malgastada. Por esto se considera que las lámparas fluorescentes son seis veces más eficientes.
Sin embargo no es fácil hacer que la electricidad pase a través de un gas. Para esto en el interior del tubo debe haber electrones libres y también iones, o sea átomos con un número de electrones diferentes al normal. Para introducir electrones e iones en el tubo, muchas lámparas fluorescentes utilizan en los extremos un mecanismo de inicio que genera un arco o flujo eléctrico entre electrodos cercanos. Esta es la razón por la que, cuando se enciende un tubo, primero vemos iluminarse sus extremos. Esto libera electrones e iones, que al esparcirse dentro del tubo crean el ambiente necesario para establecer el flujo eléctrico en el gas. El sistema está diseñado para interrumpirse cuando el flujo de electricidad en el gas ya ha sido establecido.
Gracias a esto podemos tener una buena iluminación que, al ser más eficiente, es también más económica.
