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霓虹燈是一種冷陰極氣體放電燈，它內部充有一些低氣壓的氣體，通過氣體電離來發出光，那么，霓虹燈里到底充的是什么氣體呢？

據了解，霓虹燈內部一般都充有稀有氣體，不同氣體發出的光的顏色也不同。世界上最早的霓虹燈就是充的氖氣，這也是霓虹燈名稱的由來(neon在英文中音譯為neon)。后來發現其他稀有氣體填充進去也能發光。比如氬可以發出淡藍色的光，氦可以發出淡紅色的光。有的霓虹燈會充入氖、氬、氦、汞蒸氣等四種氣體(三種或兩種)的混合物，通過改變各種氣體的相對含量，可以制成五顏六色的霓虹燈。

霓虹燈充滿稀有氣體，它通過電離稀有氣體來發光。具體的發光原理是:當連接外部電源電路時，變壓器的輸出會產生高電壓。當這種高電壓加在氖管兩端的電極上時，氖管中的帶電粒子在高壓電場中加速，飛向電極，可以被激發產生大量電子。這些被激發的電子在高壓電場中加速，并與燈管中的氣體原子碰撞。當這些電子與自由氣體原子碰撞的能量足夠大時，氣體原子可以電離成正離子和電子，這就是氣體電離現象。帶電粒子與氣體原子碰撞時，多余的能量以光子的形式發射出去，完成了霓虹燈照明的全過程。

其實，稀有氣體用于霓虹燈中并不發生化學變化，而是物理性質的變化，稀有氣體原子核外不同電子層上的電子具有不同的能級，當電子在不同能級躍遷時會發光，而原子在特定兩個能級之間躍遷所發出的光具有相同的頻率，所以會有相同的顏色。稀有氣體的特點是幾乎不與其他物質發生反應，極難形成化學鍵，這是它們被做成霓虹燈的關鍵。