Stehende Welle in Leuchtstoffröhre

[Jemin K. (jkam)]

Weiß jemand woher diese stehenden Wellen in einer Leuchtstoffröhre 
kommen, die ihr Lebensende erreicht hat? Statt weiß zu leuchten, glimmt 
sie nur lila und zeigt dass Wellenmuster.

[Gerald K. (geku)]

Die Elektronen beziehungsweise Ionen werden durch die an beiden Enden 
anliegende hohe Spannungsdifferenz beschleunigt. Treffen diese auf ein 
Gasmolekul auf, dann wird dieses ionisiert und sendet beim Zurückfallen 
der Elektronen ein UV-Quant aus, welches das Aufleuchten der 
Leuchtschichte bewirkt. Gleichzeitig verlieren die Elektronen bzw. Ionen 
Bewegungsenergie und können daher erst nach einer gewissen Anlaufstrecke 
wieder genug Energie annehmen um Luftmoleküle erfolgreich ionisieren zu 
können. Dadurch dürfte dieses Streifenmuster entstehen.

[Helferlein (Gast)]

Der von Gerald erwähnte Effekt ist hier näher beschrieben: 
https://de.wikipedia.org/wiki/Franck-Hertz-Versuch

[HAL9000 (Gast)]

Die Lila färbung kommt vom Stickstoff, die Röhre hat Luft gezogen....

[Gerald K. (geku)]

HAL9000 schrieb:
> Die Lila färbung kommt vom Stickstoff, die Röhre hat Luft gezogen....

Hat der Stickstoff eine sichtbare Komponente im abgestrahlten Spektrum 
und der Leuchtstoff wird nur durchleuchtet, oder sendet der Leuchtstoff 
die lila Farbe aus?

[ElektroFH (Gast)]

Helferlein schrieb:
> Der von Gerald erwähnte Effekt ist hier näher beschrieben:
> https://de.wikipedia.org/wiki/Franck-Hertz-Versuch

HAL9000 schrieb:
> Die Lila färbung kommt vom Stickstoff, die Röhre hat Luft
> gezogen....

Lila Farbe kommt, wenn viel Quecksilber auf Phosphor oder sogar auf Glas 
deponiert wird. Mit der Zeit und Älterung.

Franck-Hertz Erklärung klingt plausibel, aber soll es nicht unter 
DC-Spannung sein?
Die Leuchtstoff-Lampen sind AC aber.

[Gerald K. (geku)]

ElektroFH schrieb:
> Franck-Hertz Erklärung klingt plausibel, aber soll es nicht unter
> DC-Spannung sein?
> Die Leuchtstoff-Lampen sind AC aber.

Die Frage ist wie schnell die Elektroneb bzw. Ionen im Vergleich zur 
50Hz Halbwelle sind.
Wie weit fliegen die Teilchen in 10ms. Weiter als die Länge der Röhre?

[Helferlein (Gast)]

Nach Durchlaufen von 300V Beschleunigungsspannung ist ein Elektron etwa 
1000000 m/s schnell; in der Leuchtstoffröhre gibt es seine Energie aber 
alle paar cm durch Stoßionisation ab. Wenn man vereinfachend annimmt, 
daß das Elektron nach jeweils 3cm auf v=0 abgebremst wird und dazwischen 
durch eine Beschleunigungsspannung von 3V (längenabhängiger Anteil der 
an der Röhre anliegenden Gesamtspannung) beschleunigt wird, so beträgt 
seine Geschwindigkeit am Ende jeder 3cm-Strecke rund 100000 m/s 
(Spannung und Geschwindigkeit hängen quadratisch zusammen). Die mittlere 
Geschwindigkeit wären demnach rund 50000 m/s, d.h. eine ca 1m lange 
Leuchtstoffröhre würde das Elektron in ca 20 Mikrosekunden durchfliegen.

Die exakten Zahlen werden sicher etwas abweichen, und die anliegende 
Spannung ist nicht konstant, sondern hat einen -wenn auch im Verhältnis 
sehr langsamen- sinusförmigen Verlauf, aber die Größenordnung der 
Abschätzung sollte zutreffen. Das Elektron braucht also erheblich 
weniger Zeit als die Dauer einer Halbwelle, um die fragliche Strecke 
zurückzulegen.