En voyage, sur un téléphone ou un ordinateur sans connexion internet essayez Vikidia hors-ligne avec Kiwix ! 
Lampe fluorescente
Une lampe fluorescente est un dispositif d'éclairage qui utilise un gaz et de la peinture fluorescente pour produire de la lumière visible.
Ce type de lampe utilisé déjà au siècle dernier a fini par remplacer les lampes à incandescence au début du 21e siècle car elles sont moins gourmande en électricité qu'elles. Mais ensuite, elles ont été remplacées à leur tour par des lampes à LED encore plus économes.
Bref historique[modifier | modifier le wikicode]
Les premières lampes fluorescentes ont été construite en 1856 par H. Heissler puis par Thomas Edison en 1895. Ensuite, d'autres fabricants les ont perfectionnées.
Au siècle dernier, ces lampes étaient en forme de tubes de quelques dizaines de centimètres à plus d'un mètre de long. Elles servaient pour l'éclairage des magasins, usines, écoles ... Les lampes de faible volume restaient les lampes à incandescence.
Toutefois, en 1980, les lampes fluocompactes ont été mises au point1. Au lieu d'utiliser un tube droit, ces lampes utilisent un tube courbé de manière à faire des aller-retour ou un trajet plus compliqué à la suite duquel les 2 extrémités du tube se rejoignent presque au même endroit.
Les lampes fluocompactes étaient aussi appelées lampes à économie d'énergie car elles consommaient moins d'électricité que les lampes à incandescence. En France, les lampes à incandescence ont d'ailleurs été interdites à la vente entre juillet 2009 et janvier 2013 selon leur puissance afin d'inciter à utiliser des lampes fluorescentes.
Toutefois, comme les lampes à LED présentent plus d'avantages et moins d'inconvénients que les lampes fluorescentes, vers 2018, des directives européennes ont décidé d'interdire la vente de lampes fluorescentes après février 20232. En France, depuis 2019 environ, les magasin vendent des lampes à LED à la place des lampes fluorescentes.
Principe de fonctionnement[modifier | modifier le wikicode]
À ses extrémités, la lampe fluorescente contient des filaments que l'on fait chauffer en y envoyant du courant électrique. Les filaments chauds émettent des électrons. Un champ électrique permet de les faire circuler dans le gaz qui remplit le tube. La plupart du temps, le gaz utilisé est un mélange d'un gaz rare et de vapeur de mercure.
Une fois que la circulation des électrons dans le gaz a commencé, il n'est pas nécessaire de continuer à chauffer les filaments. Ce chauffage s'arrête automatiquement.
Lorsque les électrons heurtent les atomes de mercure, ils transmettent leur énergie à d'autres électrons qui changent d'orbite, puis reviennent sur l'orbite initiale en émettant un rayonnement ultraviolet.
Ces rayons ultraviolets arrivent sur de la peinture fluorescente qui émet de la lumière visible à la place.
Caractéristiques[modifier | modifier le wikicode]
Forme et encombrement[modifier | modifier le wikicode]
.jpg)
En dehors des tubes de quelques dizaines de centimètres de long, quelquefois plus d'un mètre, certaines lampes fluorescentes moins volumineuses sont destinées à remplacer des lampes à incandescence. Ces lampes sont dites fluocompactes.
Dans sa forme la plus courante, la partie éclairante de la lampe fluocompacte est formée de 2 ou 3 tubes 
qui partent de la base de la lampe, font demi-tour et y reviennent. En réalité, c'est un seul tube qui fait aussi demi tour dans la base de la lampe. Ces tubes font 9 à 10 cm de long, ce qui rend la lampe plus encombrante en longueur que la lampe à incandescence qu'elle remplace.
Mais dans d'autres lampes fluocompactes, le tube sort de la lampe et fait un trajet en spirale avant d'y revenir. Ces lampes fluocompactes sont moins allongées et peuvent rentrer dans certains luminaires prévus au départ pour des lampes à incandescence.
Consommation électrique[modifier | modifier le wikicode]
Pour produire la même quantité de lumière, une lampe fluorescente consomme 5 fois moins d'électricité qu'une lampe à incandescence. Ainsi, une lampe fluocompacte de 15 W remplace une lampe à incandescence de 75 W et une lampe fluocompacte de 20 W a la même luminosité qu'une lampe à incandescence de 100 W. C'est pour cette raison que les lampes fluocompactes on été appelées lampes à économie d'énergie.
Spectre lumineux[modifier | modifier le wikicode]
Contrairement aux lampes à incandescence et à la lumière du jour, le spectre lumineux d'une lampe fluorescente est très irrégulier3.
La photo montre les principales couleurs émises par les lampes fluocompactes. La lampe émet une fine raie de lumière violette, une autre de bleu, une zone bleu-vert plus large, du vert, du jaune-orangé mais faible intensité par rapport aux autres couleurs, et enfin du rouge orangé. Cette image montre avec davantage de précision le spectre lumineux émis et la longueur d'onde en nanomètres est indiquée pour les raies les plus lumineuses. Lorsqu'on observe le spectre de la lampe au spectroscope , le bleu à 488 nm apparait un peu plus vert que sur la photo. Pour le vert, il y a 2 raies très voisines.
Les lampes fluocompactes émettent donc un spectre lumineux très irrégulier. Certaines couleurs sont émises de manière intense alors que d'autres sont absentes. C'est aussi le cas pour les tubes fluorescents, mais leur spectre peut être différent si la peinture fluorescente utilisée n'est pas la même. De ce fait, ce type de lampe donne un rendu des couleurs moins fidèle qu'une lampe à incandescence ou que la lumière du jour.
Température de couleur[modifier | modifier le wikicode]
Alors que la lumière produite par les lampes à incandescence dépend de la température du filament et varie peu d'une lampe à l'autre, sur une lampe fluorescente, il est possible de changer la couleur de la lumière en changeant la proportion des composants de la peinture fluorescente.
Cela permet d'obtenir des lumières blanc chaud, c'est à dire jaune orangé, blanc froid (bleuté) ou entre les deux. Certains pays offrent le choix4. Par contre, en France, seule la température de couleur de 2 700 K était proposée dans les supermarchés. Elle est semblable à la couleur émise par les lampes à incandescence mais la couleur un peu plus blanche des lampes halogène (2 900 K) pouvait être préférée.
Durée de vie[modifier | modifier le wikicode]
La durée de vie annoncée des lampes fluorescente varie entre 6000 et 10 000 heures. C'est nettement plus que pour les lampes à incandescence (1 000 h) mais moins que pour les lampes à LED.
Inconvénients[modifier | modifier le wikicode]
Temps d'allumage[modifier | modifier le wikicode]
Alors que les autres types de lampes produisent de suite la quantité de lumière pour laquelle elles ont été prévues, les lampes fluorescentes s'allument avec une luminosité faible qui augmente progressivement jusqu'à atteindre son maximum après quelques dizaines de secondes. C'est le défaut le plus gênant pour les utilisateurs de ce type de lampe.
Perturbations électromagnétiques[modifier | modifier le wikicode]
Dans une lampe fluorescente, le système qui permet d'amorcer et de maintenir la production de lumière produit des rayonnements électromagnétiques, en particulier des ondes radio qui peuvent perturber la réception d'émissions radio en modulation d'amplitude mais aussi le fonctionnement d'appareil médicaux comme des stimulateurs cardiaques et d'autres prothèses électriques. En France, l'agence nationale de sécurité sanitaire (ANSES) a émis un avis recommandant d'éviter de rester très près de ce type de lampe5.
Recyclage nécessaire[modifier | modifier le wikicode]
Les lampes fluorescentes contiennent quelques milligrammes de mercure qui est un métal toxique pour les hommes et les animaux.
Une fois hors d'usage, il faut les traiter séparément des autres déchets ménagers. Dans les hypermarchés et certains supermarchés, les magasins de bricolage et les déchetteries, il y a un container spécial pour les récupérer.
En résumé[modifier | modifier le wikicode]
Les lampes fluorescentes existent depuis la première moitié du siècle dernier. D'abord sous forme de tubes, des lampes de petite taille ont ensuite été fabriquées pour les utiliser à la place des lampes à incandescence.
Leur gros avantage sur les lampes à incandescence est une consommation électrique 5 fois moindre pour le même éclairement. Elles chauffent également beaucoup moins, pas de risque de se brûler en touchant une lampe fluorescente allumée. Elles durent aussi plus longtemps.
Mais elles présentent de nombreux inconvénients. Peu lumineuses au moment de l'allumage, il faut attendre plusieurs dizaines de secondes pour avoir un bon éclairement. La lumière produite donne un mauvais rendu des couleurs et peut paraître trop jaune lorsqu'on n'a pas le choix de la température de couleur. Ces lampes produisent des perturbations électriques et électromagnétiques. La présence de mercure dans ces lampe a emmené à créer des points de collecte pour leur recyclage mais aussi à interdire la fabrication et la vente de ce type de lampe en Europe.
De nos jours, les lampes à LED qui présentent beaucoup moins d'inconvénients et consomment encore moins d'électricité les ont remplacé.
Voir aussi[modifier | modifier le wikicode]
Vikiliens[modifier | modifier le wikicode]
Références[modifier | modifier le wikicode]
 Portail des sciences — Tous les articles sur la physique, la chimie et les grands scientifiques.
|
 Portail des techniques — Tous les articles liés à l'information et aux matériaux...
|