Geisslerove cijevi


Danas su nabavljene tri Geisslerove cijevi namijenjene za školske laboratorije za demonstraciju fenomena fluorescencije u tekućinama. Cijevi su proizvedene poljskom poduzeću Fabrykę Pomocy Naukowych w Bytomiu (Tvornica nastavnih pomagala u gradu Bytom) 1969. godine.

 

 

Geisslerova cijev je zatvorena staklena cijev sa dvije utaljene elektrone u kojoj se pod sniženim tlakom nalazi neki plin (obično neon, helij) ili smjesa plinova uz dodatak metalnih para (obično živinih ili natrijevih). Kad se na elektrode dovede visoki napon nastaje ionizacija i električni izboj kroz plin što je popraćeno svjetlosnim pojavama (fluorescencijom). Boja svjetlosti ovisi o vrsti i tlaku plina u cijevi te o vrsti i boji upotrijebljenog stakla.

U našem setu su tri Geisslerove cijevi duljine 22 cm. Kroz središnji dio prolazi sinusoidno oblikovana tanka cijev ispunjena plinom i zatvorena metalnim elektrodama sa oba kraja. Sinusoidna cijev je izvana okružena tekućinom u boji koja daje karakterističnu boju fluorescentnog svjetla. Žuta tekućina je označena kao Fluoresceina (Fluorescein), smeđa tekućina je Kwas R (R-kiselina), a narančasta je Eozyna (Eozin). Fluorescein, R-kiselina i Eozin su kemijski stvorena fluorescentna bojila koja imaju široku primjenu u industriji, medicini, optici, fotografiji, kozmetici, biologiji i slično.

Geisslerove cijevi su nazvane su prema njemačkom staklopuhaču Heinrichu Geissleru (1814 – 1879), koji ih je izrađivao po narudžbi njemačkoga fizičara Juliusa Plückera (zato su se katkad nazivale i Plückerovim cijevima). Prvu ovakvu cijev je Geissler izradio 1857. godine, a masovna proizvodnja se razvila od 1880-ih godina kao zabavni svjetlosni efekti u različitim oblicima i bojama.  Od Geisslerovih cijevi su se razvili poznati „neonski natpisi“ koji oblikovani u slova, znakove ili likove daju vrlo efektne svjetlosne natpise u različitim bojama za reklame i slično. Ovakvi neonski natpisi su bili popularni do kraja prošlog stoljeća, a danas se najčešće imitiraju cijevima sa svjetlećim diodama (LED trakama). Osim za svjetlosne efekte i zabavu Geisslerove cijevi su bile korištene u znanstvenim istraživanjima ranog 20. stoljeća, zatim kao (beskontaktni) indikatori visokog napona, za ugađanje rezonantnih krugova VF odašiljača, za pronalaženje čvorova stojnih valova na VF transmisijskim linijama, kao izvor svjetla u nekim refraktometrima i slično.

 

 

Za naše Geisslerove cijevi nismo našli točni podatak u kojem rasponu napona rade. Za brzi test smo se poslužili jednim mjeračem otpora izolacije (Mjerač otpora izolacije Metrawatt J5000) koji daje testne napone od 2,5 i 5 kV. Na naponu od 2,5 kV cijevi se ne pale, dok na naponu 5 kV daju određeni sjaj koji bi na višem naponu vjerojatno bio i jači.

 

 

 

Cijev sa R-kiselinom (smeđa tekućina) se nije upalila na 5 kV. Problem mogu biti prilično korodirani kontakti na cijevi, a moguće je da je i došlo do stvaranja otvora u staklenoj cijevi na mjestu gdje su korodirale zataljene elektrode. Tada je vjerojatno plin pod niskim tlakom istisnuo vanjski atmosferski zrak koji se ne može ionizirati pod niskim naponom. Kako god bilo, jednom ćemo isprobati cijevi na višem naponu do 10 kV ili do 20 kV za što ćemo iskoristiti neki VN transformator iz CRT televizora, iz mikrovalne pećnice ili iz automobilskog paljenja (bobina).

 


 

Školski pokusi sa Geisslerovim cijevima sasvim sigurno su ostavljali upečatljive dojmove na učenike tehničkih i prirodnih nauka. Takvi pokusi potiču na učenje i svakako trajnije pamćenje pojmova vezanih uz električnu ionizaciju plinova čime isti postaju vodljivi te zbog sudara čestica nastaju određene toplinske, akustične i svakako efektne svjetlosne pojave. Koronalno pražnjenje, električni luk te elektrokemijska luminiscencija i fluorescencija jedni su od prvih fenomena koji su se proučavali vezano uz električnu struju.

Leave a comment

Vaša adresa e-pošte neće biti objavljena.