Les ampoules fluorescentes sont un type d’ampoule qui utilise l’électricité pour exciter la vapeur de mercure. Lorsque le gaz atteint un certain niveau d’énergie, il commence à émettre des photons à certaines longueurs d’onde qui amènent la lampe à produire de la lumière visible. Par rapport aux lampes à incandescence traditionnelles, les ampoules fluorescentes sont plus chères à l’achat, mais utilisent l’électricité beaucoup plus efficacement. Ils durent également beaucoup plus longtemps, mais sont compliqués à éliminer correctement, et la lumière qu’ils produisent ne se prête pas à la plupart des photographies en couleur aussi bien que la lumière incandescente.
Étonnamment peut-être, les ampoules fluorescentes ont une histoire presque aussi longue que celle des ampoules à incandescence. En fait, même Thomas Edison, l’inventeur de la lampe à incandescence, a breveté une première lampe fluorescente. Cependant, les ampoules fluorescentes telles que nous les connaissons aujourd’hui n’étaient sur le marché qu’à la fin des années 1930, des décennies après que l’ampoule à incandescence était déjà largement utilisée.
Les principes chimiques et électriques par lesquels fonctionnent les ampoules fluorescentes sont assez complexes, mais l’idée générale est assez simple pour être résumée brièvement. A l’intérieur de la lampe fluorescente se trouve un mélange de gaz à très basse pression, qui comprend de la vapeur de mercure. Lorsqu’un électron entre en collision avec un atome du gaz, l’atome est temporairement élevé à un état d’énergie plus élevé.
Ce nouvel état d’énergie est cependant instable et, lorsque l’atome revient à son état normal, il émet un photon de haute énergie. Ce photon entre en collision avec un atome dans le revêtement interne fluorescent de la lampe, provoquant une réaction similaire, mais cette fois, le photon a une énergie plus faible et peut être vu par les yeux humains. De nombreuses interactions de ce type qui se produisent simultanément amènent la lampe à émettre une grande quantité de lumière.
Les ampoules fluorescentes finissent par brûler lorsque le mercure est absorbé par les parties internes de la lampe et lorsque d’autres équilibres chimiques à l’intérieur de la lampe sont perdus. Pendant leur longue durée de vie, cependant, elles consomment beaucoup moins d’énergie que les lampes à incandescence pour produire la même quantité de lumière. Cette efficacité a suscité un intérêt pour les ampoules fluorescentes en remplacement des types plus anciens. Ces dernières années, ce remplacement – sous la forme d’ampoules fluorescentes compactes – a connu une popularité croissante.
Les lampes fluorescentes compactes (LFC) sont conçues pour imiter la lumière produite par les lampes à incandescence et ont à peu près la même taille. Elles coûtent beaucoup plus cher au départ que les ampoules traditionnelles, mais on estime qu’elles permettent d’économiser environ 30 USD en frais d’électricité sur la durée de vie de l’ampoule. La LFC moderne a été inventée dans les années 1970, mais n’a été produite à grande échelle que depuis les années 2000.