Ripartiamo da dove siamo rimasti. Nella prima parte abbiamo determinato la composizione metallica dei catodi e riscontrato possibili tracce della presenza di mercurio nel tubo. Ora procediamo a identificare alcune linee dello spettro in modo da poterle confrontare con gli spettri (presenti in letteratura) di neon, mercurio, cromo e nichel.
Non potendo disporre di uno spettrometro digitale sono costretto ad arrangiarmi e fare “alla vecchia maniera”. Effettueremo le misure con uno spettroscopio costruito in una stanza sufficientemente grande e un metro a nastro. Conosciamo la condizione di interferenza costruttiva:
Dove n è l’ordine della diffrazione(nel nostro caso sarà 1), λ è la lunghezza d’onda, ed è la nostra incognita, d è la distanza tra le righe del reticolo e α è l’angolo di diffrazione. Usiamo quindi questo schema.
Possiamo facilmente misurare le distanze x e y con un metro a nastro, da cui la formula:
Per essere sicuri della buona precisione dello strumento misuriamo con questo metodo una lunghezza d’onda nota, ovvero quella di un laser rosso. Il produttore dichiara come lunghezza d’onda 650nm±10nm. Dalle nostre misure otteniamo 654nm±2nm. Questo è significativo del fatto che lo strumento montato è piuttosto preciso. A questo punto possiamo sostituire la sorgente laser con la nostra nixie.
A questo punto otterremo diverse linee luminose, ciascuna di una specifica lunghezza d’onda. Effettuiamo le misure delle varie x, mantenendo la y costante. Scegliamo le linee più luminose e più distinte, in modo da poterle ritrovare da entrambi i lati del nostro apparato sperimentale. Così facendo potremo fare una media delle due x ed annullare eventuali valori di disallineamento rispetto al centro.
Le righe principali misurate sono: una rossa, una gialla, una verde e una blu(poco visibile e quindi difficile da misurare con precisione). I dati misurati delle lunghezze d’onda sono i seguenti:
- Riga rossa 638,5nm±3,5nm
- Riga gialla 587,5nm±3,5nm
- Riga verde 545nm±6nm
- Riga blu/viola 439,5nm±2,5nm
I dati delle righe spettrali atomiche conosciute sono tratti da qui. Il neon ha due righe molto vicine e intense a 638,3nm e 640,5nm, che potrebbero con buone probabilità corrispondere alla riga rossa intensa misurata. Il neon ha inoltre una riga gialla intesa a 585,3nm, coerente alla riga gialla misurata(vista la tolleranza della misura).
La riga verde potrebbe invece corrispondere alla riga 546,1nm del mercurio, e così anche la riga blu/viola potrebbe corrispondere alla riga 435,8nm(nel caso della riga blu l’errore è sottostimato a causa della difficoltà della misura).
Le righe principali di nichel e cromo si trovano a 425, 427, 429 e 520nm per il cromo, mentre quella del Ni dovrebbe essere a 386. Non sono state riscontrate tracce visibili di queste righe.
Sono in corso analisi più approfondite per determinare la presenza di mercurio con più certezza.
Per avere una certezza ulteriore si potrebbe provare a ionizzare il gas contenuto nel tubo tramite onde elettromagnetiche, ma non dispongo della strumentazione adeguata. Dopo una lunga ricerca ho trovato su internet (http://www.g3ynh.info/digrdout/rf_glow.html) una fotografia di questo esperimento condotto su un tubo nixie contenete la miscela di neon e mercurio. Il colore sembra corrispondere a quello del famoso bagliore blu riscontrato sulla mia nixie.
fotografia via qui.
Dalla fonte della fotografia si evince che, nonostante durante le normali operazioni la luce emessa sia rossa-arancione, se viene ionizzato il gas tramite una sorgente esterna la luce emessa è di color azzurro.
In conclusione possiamo dire che è molto probabile che i tubi IN-14 e IN-12 siano fabbricati con gas neon e vapori di mercurio, la cui emissione in prossimità del catodo si presenta arancione-rossa. La luce è comunque emessa dagli atomi di neon e da quelli di mercurio. In questi dati non trova quindi spazio la teoria che correla l’emissione luminosa allo sputtering dei catodi, che può essere definitivamente scartata. L’emissione in questi dispositivi avviene tramite la scarica a bagliore dei gas contenuti, in questo caso neon e mercurio.
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