Cómo Funcionan Los Palos De Luz

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Los palos de luz producen un brillo de neón fascinante antes de extinguirse lentamente. Aprende sobre palos de luz, palos de luz química y cómo funcionan.

Desde su invención hace 25 años, los palos de luz se han convertido en un elemento básico de Halloween. Son perfectos como luces de seguridad porque son portátiles, baratos y emiten un brillo fantasmal. Los palos livianos también son extremadamente populares en la escena del delirio (al igual que los collares livianos, las gafas livianas y la cuerda liviana), y son una lámpara ideal para los buceadores y campistas.

Si bien puede parecer magia sobrenatural, la tecnología detrás de los palos de luz es realmente muy simple. En este artículo, veremos dentro de un palo de luz para descubrir cómo emite una luz tan fuerte sin bombilla ni batería.

La luz es una forma de energía, que puede ser emitida a través de una variedad de procesos. Estos procesos incluyen:

  • Incandescencia - La emisión de luz debida al calor (como en una bombilla normal o una linterna de gas)
  • Fluorescencia y fosforescencia. - La emisión de luz en respuesta a la energía de radiación (como en una bombilla fluorescente o un televisor)
  • Generacion laser - La emisión concentrada de luz mediante emisión estimulada (consulte Cómo funcionan los láseres para obtener más información).

Todos estos procesos funcionan según el mismo principio básico: una fuente externa de energía excita los átomos, lo que hace que liberen partículas de luz llamadas fotones. Por ejemplo, cuando se quema algo, la energía térmica hace que los átomos que forman el material se aceleren. Cuando los átomos se aceleran, chocan entre sí con mayor fuerza. Si los átomos están lo suficientemente excitados, las colisiones transferirán energía a algunos de los electrones del átomo. Cuando esto suceda, un electrón será impulsado temporalmente a un nivel de energía más alto (más lejos del núcleo del átomo). Cuando finalmente vuelve a caer a su nivel original (más cercano al núcleo), libera parte de su energía en forma de fotones de luz. (Consulte Cómo funcionan los átomos y Cómo funciona la luz para obtener más información.)

Un palo de luz hace lo mismo básico, pero usa un reacción química Para excitar los átomos en un material. Veremos esta reacción en la siguiente sección. -

La reaccion quimica

Los palos de luz vienen en una variedad de colores. El color de la luz está determinado por la composición química del tinte fluorescente en la barra.

Los palos de luz vienen en una variedad de colores. El color de la luz está determinado por la composición química del tinte fluorescente en la barra.

Vimos que los palos de luz usan energía de una reacción química para emitir luz. Esta reacción química se desencadena mezclando múltiples compuestos químicos.

Compuestos Son sustancias compuestas por átomos de diferentes elementos, unidos entre sí en una estructura rígida. Cuando combina dos o más compuestos, los diversos átomos pueden reorganizarse para formar nuevos compuestos. Dependiendo de la naturaleza de los compuestos, esta reacción causará una liberación de energía o una absorción de energía.

La reacción entre los diferentes compuestos en una barra de luz provoca una liberación sustancial de energía. Al igual que en una bombilla incandescente, los átomos en los materiales se excitan, lo que hace que los electrones suban a un nivel de energía más alto y luego vuelvan a sus niveles normales. Cuando los electrones vuelven a sus niveles normales, liberan energía como luz. Este proceso se llama quimioluminiscencia.

La reacción química en una barra de luz por lo general implica varios pasos diferentes. Una barra de luz comercial típica contiene una solución de peróxido de hidrógeno y una solución que contiene un éster de fenil oxalato y un tinte fluorescente. Aquí está la secuencia de eventos cuando las dos soluciones se combinan:

  1. El peróxido de hidrógeno oxida el éster de fenil oxalato, lo que resulta en un químico llamado fenol y un éster de peroxiácido inestable.
  2. El éster de peroxiácido inestable se descompone, dando como resultado fenol adicional y un compuesto de peroxi cíclico.
  3. El compuesto peroxi cíclico se descompone en dióxido de carbono.
  4. Esta descomposición libera energía al tinte.
  5. Los electrones en los átomos de colorante saltan a un nivel superior, luego caen hacia atrás, liberando energía en forma de luz.

La barra de luz en sí es solo un alojamiento para las dos soluciones involucradas en la reacción; esencialmente, es un experimento de química portátil. A continuación, veremos cómo doblar la barra de luz pone en marcha este experimento.

El activador

Una barra de luz consiste en un frasco de vidrio, que contiene una solución química, alojado dentro de un frasco de plástico más grande, que contiene otra solución. Cuando dobla el frasco de plástico, el frasco de vidrio se rompe, las dos soluciones fluyen juntas y la reacción química resultante hace que un tinte fluorescente emita luz.

Una barra de luz consiste en un frasco de vidrio, que contiene una solución química, alojado dentro de un frasco de plástico más grande, que contiene otra solución. Cuando dobla el frasco de plástico, el frasco de vidrio se rompe, las dos soluciones fluyen juntas y la reacción química resultante hace que un tinte fluorescente emita luz.

Acabamos de ver que una vara de luz es una carcasa para dos soluciones químicas, que emiten luz cuando se combinan. Antes de activar el stick de luz, las dos soluciones se guardan en cámaras separadas. La solución de éster y tinte de fenil oxalato llena la mayor parte de la barra de plástico. La solución de peróxido de hidrógeno, llamada activador, está contenido en un frasco de vidrio pequeño y frágil en el centro de la barra.

Cuando dobla la varilla de plástico, el vial de vidrio se abre y las dos soluciones fluyen juntas. Los químicos reaccionan inmediatamente entre sí, y los átomos comienzan a emitir luz. El tinte particular usado en la solución química le da a la luz un color distintivo.

Según los compuestos que se usen, la reacción química puede durar unos minutos o varias horas. Si calientas las soluciones, la energía adicional acelerará la reacción y la barra brillará más, pero por un período de tiempo más corto. Si enfría la barra de luz, la reacción se ralentizará y la luz se atenuará.Si desea conservar su vara de luz para el día siguiente, póngala en el congelador; no detendrá el proceso, pero prolongará la reacción considerablemente.

Cómo funcionan los palos de luz: reacción

Calentar una barra de luz acelerará la reacción química y hará que el tinte emita un brillo más brillante. La barra de luz de la izquierda se ha activado y mantenido a temperatura ambiente. La barra de luz de la derecha se ha activado y colocado en agua hirviendo durante un minuto.

Los palos de luz son solo una aplicación de un fenómeno natural importante - luminiscencia. En términos generales, la luminiscencia es cualquier emisión de luz que no sea causada por el calentamiento. Entre otras cosas, la luminiscencia se utiliza en televisores, luces de neón y adhesivos que brillan en la oscuridad. También es el principio que enciende una luciérnaga y hace que algunas rocas brillen en la oscuridad.

Para obtener más información sobre los palos de luz, la luminiscencia y temas relacionados, echa un vistazo a los enlaces en la página siguiente.


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