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

據(jù)了解，霓虹燈內(nèi)部一般都充有稀有氣體，不同氣體發(fā)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(fā)現(xiàn)其他稀有氣體填充進去也能發(fā)光。比如氬可以發(fā)出淡藍色的光，氦可以發(fā)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(fā)光。具體的發(fā)光原理是:當連接外部電源電路時，變壓器的輸出會產(chǎn)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(fā)產(chǎn)生大量電子。這些被激發(fā)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(xiàn)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(fā)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(fā)生化學變化，而是物理性質(zhì)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(fā)光，而原子在特定兩個能級之間躍遷所發(fā)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(zhì)發(fā)生反應，極難形成化學鍵，這是它們被做成霓虹燈的關鍵。