H29年 理論 問12(紫外線ランプ)




H29年 理論 問12(紫外線ランプ)

問12
次の文章は、紫外線ランプの構造と動作に関する記述である。
紫外線ランプは、紫外線を透過させる石英ガラス管と、その両端に設けられた (ア) からなり、ガラス管内には数百パスカルの (イ) 及び微量の水銀が封入されている。
両端間に高電圧を印加すると、(ウ) から出た電子が電界で加速され、(イ) 原子に衝突してイオン化する。

ここで生じた正イオンは電界で加速され、(ウ) に衝突して電子をたたき出す結果、放電が安定に持続する。
管内を走行する電子が水銀原子に衝突すると、電子からエネルギーを得た水銀原子は励起され、特定の波長の紫外線の光子を放出して安定な状態に戻る。
さらに (エ) はガラス管の内側の面にある種の物質を塗り、紫外線を (オ) に変換するようにしたものである。

上記の記述中の空白箇所 (ア)、(イ)、(ウ)、(エ) 及び (オ) に当てはまる組み合わせとして、正しいものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。  

解 答

問12
紫外線ランプの構造と動作に関する問題です。

紫外線ランプは、紫外線を透過させる石英ガラス管と、その両端に設けられた「電極」からなります。
ガラス管内には数百パスカルの「希ガス」と微量の水銀が封入されています。

両端の電極間に高電圧を印加すると、「陰極」から出た電子が電界で加速され、希ガス原子に衝突してイオン化します。
ここで生じた正イオンは電界で加速され、陰極に衝突して電子をたたき出すことになるため、放電が安定することになります。

管内の電子が水銀原子に衝突すると、電子からエネルギーを得た水銀原子は励起され、特定の波長の紫外線を放出して安定な状態になります。

「蛍光ランプ」はガラス管の内側に蛍光物質を塗り、紫外線を「可視光」に変換するようにしてあります。

次の図は直管形蛍光ランプの構造です。

正解は(5)になります。

以上で「H29年 理論 問12(紫外線ランプ)」の説明を終わります。