Schéma de principe du fonctionnement de la lampe fluocompacte

Le tube (plié, torsadé…) d'une lampe fluorescente compacte (dite fluocompacte) contient un gaz rare (argon ou un mélange argon-krypton) et une très faible quantité de mercure (Hg) liquide (moins de deux  millièmes de gramme par lampe). Ce dernier s'évapore très partiellement sous l'action de la chaleur. Lorsque le tube est mis sous tension, les électrons (e^-) qui se trouvent dans le volume du gaz – issus des électrodes, alternativement anode et cathode, ou de l'ionisation du mercure à l'état gazeux contenu dans le tube – sont accélérés sous l'effet du champ électrique (1). Si l'un de ces électrons rencontre un atome de mercure, le choc (2) peut être assez violent pour que ce dernier soit excité (passant dans un état énergétique élevé). L'état d'excitation est très instable et, dans un laps de temps très court (de l'ordre du millième du millionième de la seconde), l'atome reprend son état initial en émettant un photon (3). Ce processus a donc pour objectif de convertir l'énergie électrique offerte aux électrons en rayonnement électromagnétique. Grâce à la structure atomique particulière du mercure, cette conversion est très efficace (plus de 65 p. 100 de l'énergie électrique se transforme en énergie rayonnée). Toutefois, le photon issu de ce processus est invisible car sa longueur d'onde (254 nm) se situe dans le domaine ultraviolet du spectre électromagnétique. Il faut donc le transformer en rayonnement visible. C'est le rôle du luminophore (poudre « fluorescente » blanche) qui tapisse la surface intérieure du tube. Celui-ci capte ainsi 99,8 p. 100 des photons ultraviolets et les convertit en photons visibles (4) qui nous éclairent. Les photons ultraviolets qui résistent à cette conversion sont bloqués par la paroi en verre du tube (5).

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