전기없이 켜지는 형광등

신월초등학교 교사 이명재

1. 이 실험은요!

  형광등이나 전구는 전기로만 켜진다고 생각하나요? 하지만 전기를 연결하지 않아도 형광등을 켤 수 있답니다. 그럼 한번 전기 없이 형광등을 켜 볼까요? 실험기구도 간단합니다. 형광등과 고무풍선이나 헝겊만 있으면 되지요. 다른 방법이 하나 더 있는데 전자렌지와 그 안에 들어갈 수 있는 원형 형광등이 있으면 됩니다. 그리고 무엇보다 어둡게 하고 봐야지 제대로 보인답니다. 참 그리고 실제 불을 켜는 것은 아니지만 하얀 형광등에 예쁜 색을 입혀주는 실험도 같이 해 보겠습니다.

2. 무엇이 필요할까요?

  ① 풍선, 헝겊, 긴 형광등  ②원형형광등, 전자렌지  

  ③ 긴 형광등, 셀로판테잎, 물감, 목장갑, 작은 망치나 드라이버(큰것)

3. 어떻게 할까요?

1. 풍선이나 헝겊으로 형광등에 불켜기(먼저 주위를 어둡게 하고요....)

  ① 풍선을 불어 묶고 물기없이 깨끗이 닦은 형광등을 한 손으로 잡는다.

  ② 형광등에 헝겊이나 풍선을 위아래로 빨리 문질러 본다.

2. 전자렌지로 형광등 켜기

  ① 원형으로 된 형광등을 물기 없이 잘 닦는다.

  ② 원형 형광등를 전자렌지 안에 넣는다.

  ③ 전원을 연결한 전자렌지를 가동시켜본다.

  ④ 세기를 약, 중, 강등으로 변화를 주어서 가동시켜 본다

3. 형광등에 색을 입혀보자

  ① 먼저 형광등 밑을 약 2∼3cm정도 남기고 셀로판 테잎으로 그 위를 한 뼘정도 감는다.

  ② 수조(세수대)에 물감을 탄다

  ③ 테잎으로 감싼 부분을 수조에 담근다.

  ④ 테잎으로 감싸지 않은 부분(2∼3cm)을 수조속에서 조심스럽게 작은 망치나 드라이버로 작은 구멍을 낸다

  ※주의!!

 형광등의 경우 전등의 파열 시 유리의 파편뿐만 아니라 등 내부에 들어있는 맹독성의 수은, 형광물질 가루 등이 확산될 수 있으니 취급에 각별한 주의를 하여야 한답니다. 그리고 사용한 물도 주의를!!

4. 왜 그럴까요?

1. 풍선을 마찰시키면 전기를 띠게 됩니다. 전기를 띤 풍선 표면의 전자들이 형광등 내부의 수은 증기에  전기를 띠게 하여 빛이 납니다. 그래서 풍선이 위 아래로 움직일 때마다 형광등의 빛도 따라서 움직이지요.

2. 형광등의 원리는 필라멘트 전극에 전류가 흘러 방전이 일어나 자외선을 발생시키면, 자외선은 내부의 수은증기에 전기를 띠게 하고 관벽의 형광물질을 통해 가시광선이 되는 거랍니다. 이 실험에선 전자레지의 마이크로파가 형광등 내부의 발광물질과 반응하여 빛을 내는 것 같습니다.

3. 형광등의 내부는 수은과 형광물질이 진공상태로 있습니다. 따라서 형광등이 깨어지면서 대기압의  균형을 맞추기 위해 형광등 안으로 담궈 놓았던 물이  형광등속으로 빨려 들어가는 것입니다.  

5. 더 생각해 볼까요?

1. 다른 방법으로 형광등을 켤 수 있는 방법은 없을까?

2. 마이크로파의 세기와 형광등의 밝기는 어떤 상관관계가 있을까?