Una cartilla para letreros de neón: cómo funciona y por qué brilla

Introducción
Señales de neón son más que un bonito despliegue de luces; implican física y química complejas para crear su brillo único. En este blog, le brindaremos una comprensión integral de la magia detrás de los letreros de neón.

Los letreros de neón funcionan haciendo pasar una corriente eléctrica a través de tubos de vidrio llenos de argón. Cuando el argón reacciona con la luz ultravioleta de las lámparas de vapor de mercurio, brilla como resultado de la electricidad. Cuando ves un letrero de neón en persona, parece que el gas brilla desde dentro, ¡pero ese no es el caso! En cambio, el gas argón brilla porque sus electrones son estimulados por la luz ultravioleta de la lámpara.

Helio – El helio también es un gas noble, sin embargo, tiene propiedades distintas a las del argón. Como el helio tiene un punto de ebullición muy bajo, requiere menos energía para calentarse y producir luz.

Argón – Debido a que este gas es inerte, no reaccionará con otras sustancias o productos químicos. Además, no es inflamable y es químicamente estable, lo que lo hace adecuado para uso en interiores y fácil de mantener limpio.

Neón – Es un gas noble. Se utiliza en letreros de neón porque brilla cuando se electrifica. Esto lo hace ideal para iluminar carteles, ya que es uno de los gases más visibles.

Criptón – Debido a que tiene un potencial de ionización mayor que el argón, puede emitir una luz más brillante. El criptón también es químicamente inerte y no inflamable, lo que hace que su empleo en letreros de neón sea más seguro que otros gases.

TUBO DE VIDRIO: Un tubo lleno de gas neón y sellado en ambos extremos.

ELECTRODOS: Se coloca un electrodo en cada extremo del tubo de vidrio, conectado a una fuente de corriente alterna.

FUENTE DE ALIMENTACIÓN: Esto convierte la corriente alterna del tomacorriente de pared en una corriente continua que fluye a través de los electrodos en el tubo de vidrio.

La electricidad de corriente alterna viaja a través de un letrero de neón. Esto significa que, dependiendo de la fuente de corriente, la electricidad alterna direcciones y fluye en el sentido de las agujas del reloj o en el sentido contrario a las agujas del reloj.

La electricidad ingresa al letrero a través de un electrodo (generalmente hecho de metal) y pasa a través de un tubo de vidrio lleno de argón. Los electrones emiten luz cuando chocan con los átomos del tubo, lo que provoca la liberación de fotones (partículas de luz). Las partículas de luz rebotan en los lados del tubo y chocan con átomos adicionales, liberando más partículas de luz, y así sucesivamente. Esta técnica se repite hasta que se obtiene un grado específico de brillo.

La excitación es la absorción de energía por parte de un átomo, mientras que la desexcitación es la liberación de esa energía. Estos procesos en los gases son esenciales porque pueden explicar por qué los gases tienen propiedades diferentes a las de los sólidos o líquidos.

La deexcitación ocurre cuando un átomo excitado pierde energía por radiación térmica o emisión espontánea. La radiación térmica ocurre cuando un átomo emite luz en forma de calor; La emisión espontánea se produce cuando un átomo emite luz sin recibir energía alguna.

Para emitir luz en los letreros de neón, es necesario incluir tres componentes principales: el gas, los electrodos y el tubo de vidrio. El gas suele ser un gas inerte como argón o neón. Los electrodos están hechos de tungsteno y funcionan con voltaje CA. El tubo de vidrio está sellado con una tapa de metal en cada extremo.

La electricidad que pasa a través del electrodo de tungsteno le quita electrones, que luego viajan por un lado del tubo hacia su extremo positivo. Cuando llegan a este extremo, chocan con átomos de moléculas de gas Argón o Neón y hacen que liberen fotones de luz.

El color Los tubos de neón se pueden cambiar cambiando la mezcla de gases y la carga de los electrodos.

Rojo: se puede producir utilizando únicamente gases argón y nitrógeno en un tubo.
Naranja y amarillo: agregue vapor de mercurio al tubo.
Verde: agregue un poco de helio y dióxido de carbono a la mezcla.
Azul: agregue gas criptón.