Que haja luz

Para entender as lâmpadas fluorescentes, é importante saber um pouco sobre a luz. Luz é uma forma de energia que pode ser liberada por um átomo. Ela é composta de milhares de pequenos pacotes parecidos com partículas que possuem energia e força (momento), mas não possuem massa. Estas partículas, chamadas de fótons de luz, são as unidades mais básicas da luz (para mais informações, veja Como funciona a luz).

Os átomos liberam os fótons de luz quando seus elétrons são excitados. Se você leu como funcionam os átomos, sabe que os elétrons são partículas carregadas negativamente que se movem em volta do núcleo do átomo (que tem carga positiva). Os elétrons de um átomo possuem diferentes quantidades de energia, dependendo de vários fatores, incluindo a velocidade e a distância do núcleo. Os elétrons de diferentes níveis de energia ocupam orbitais diferentes. De maneira geral, os elétrons com maior nível de energia se movem em orbitais mais distantes do núcleo.


Quando um átomo ganha ou perde energia, a mudança reflete-se no movimento dos elétrons. Quando alguma coisa como o calor, por exemplo, passa energia para o átomo, um elétron pode ser temporariamente impulsionado para uma órbita mais alta, ou seja, mais distante do núcleo. O elétron fica nesta posição por uma pequena fração de segundo e, quase que imediatamente, é atraído pelo núcleo, para a sua órbita original. Como ele retorna para a sua órbita original, o elétron libera a energia extra na forma de um fóton, em alguns casos um fóton de luz. 

O comprimento de onda da luz emitida depende da quantidade de energia liberada, que depende de uma posição particular do elétron. Conseqüentemente, diferentes tipos de átomos irão liberar diferentes tipos de fótons de luz. Em outras palavras, a cor de uma luz é determinada pelo tipo de átomo excitado.

Este é o mecanismo básico de quase todas as fontes de luz. A principal diferença entre estas fontes é o processo de excitação dos átomos. Em uma fonte de luz incandescente, como uma lâmpada elétrica comum ou uma lâmpada a gás (um lampião), os átomos são excitados pelo calor; em um bastão de luz, os átomos são excitados por uma reação química. As lâmpadas fluorescentes têm um dos sistemas mais elaborados para excitar os átomos, como veremos a seguir.