Fundamentos de la Emisión de Luz: Lámparas, Ciclos y Fenómenos Lumínicos

1. ¿Por qué las lámparas de incandescencia tienen bajo rendimiento luminoso?

Porque la mayor parte de la radiación que emiten se encuentra en la zona no visible del espectro electromagnético, principalmente como radiación infrarroja (calor).

2. El Ciclo del Halógeno en Lámparas

El tungsteno del filamento se evapora debido a la alta temperatura del mismo. En presencia del halógeno, se forma un halogenuro de tungsteno. Por un fenómeno de convección, el halogenuro se desplaza hacia el filamento y las altas temperaturas de este lo disocian, depositando el tungsteno de nuevo en el filamento (aunque en un sitio diferente), comenzando así el ciclo nuevamente.

Con este ciclo se consigue prolongar significativamente la vida útil del filamento.

3. El Efecto Dicroico: Separación de Radiaciones

Consiste en una superficie que permite el paso de las radiaciones infrarrojas y refleja las restantes. De esta manera, el flujo luminoso que se obtiene en la dirección de la iluminación carece de dichas radiaciones infrarrojas, evitando así el calentamiento del objeto iluminado.

4. Fenómeno de la Luminiscencia: Excitación y Emisión

La luminiscencia se produce cuando una perturbación externa (como una corriente eléctrica o radiación) interactúa con los electrones de un átomo, pudiendo generar las siguientes situaciones:

• Los electrones colisionados pueden abandonar las órbitas del átomo, resultando en su ionización.
• Los electrones colisionados pueden desplazarse a órbitas de mayor energía (más exteriores) debido a la energía absorbida.

Los electrones que se han desplazado a otras órbitas pueden permanecer en ellas, regresar a las órbitas originales o a otras órbitas estables. En los casos de retorno a órbitas más próximas al núcleo (de menor energía), los electrones emitirán radiación. Si esta radiación se encuentra dentro del espectro visible, se manifestará como luminiscencia.

5. Tipos de Luminiscencia: Electroluminiscencia y Fotoluminiscencia

Electroluminiscencia

Es la emisión de luz (luminiscencia) resultante de la excitación de los átomos de una sustancia mediante una descarga eléctrica.

Fotoluminiscencia

Es la emisión de luz (luminiscencia) inducida por la absorción de otras formas de radiación (por ejemplo, luz ultravioleta o rayos X).

6. Diferencias Clave: Luminiscencia en Gases y Sólidos

La luminiscencia en gases produce una emisión en líneas del espectro (a unas determinadas longitudes de onda) debido a que la excitación de cada átomo de gas no influye significativamente en los átomos vecinos. En contraste, la emisión en sólidos se produce en bandas de emisión, dado que en los sólidos la proximidad de los átomos sí genera interacciones significativas entre ellos.