稀有气体是氦、氖、氩、氪、氙、氡等气体的总称，它们是19世纪末到20世纪初发现的。稀有气体除氡以外，都存在于空气中，但这些气体在空气中含量极微，故称稀有气体。1862年巴特列特用氟气与氙气化合制出四氟化氙晶体以后，氪、氡等多种稀有气体化合物相继制备出来。这些化合物的制备成功，说明稀有气体的惰性是相对的，因此才把“惰性气体”的名称改为“稀有气体”。
利用稀有气体在通电时会发出有色光的性质，在电光源中有特殊的应用。例如，五光十色的霓红灯就是充入了不同比例的氖气、氩气、氦气的缘故。霓虹灯是在细长的玻璃管里，充入稀有气体，电极装在管子的两端，放电时产生有色光。灯光的颜色跟灯管内填充气体种类和气压有关，跟玻璃管的颜色也有关（见下表）。
灯色
气体
玻璃管的颜色
大红
氖
无
深红
氖
淡红
金黄
氦
淡红
蓝
体积分数：氩80%、氖20%
淡蓝
绿
体积分数：氩80%、氖20%
淡黄
紫
体积分数：氩50%、氖50%
无
氦气是仅次于氢气的轻气体，用它来充填飞艇和气球，要比使用氢气安全可靠得多。氦最近被人们混在塑料、人造丝、合成纤维中，制成非常轻盈的泡沫塑料、泡沫纤维。氦气还用来代替氮气作人造空气，供深海潜水员呼吸。因为在压强较大的深海里，用普通空气呼吸，会有较多的氮气溶解在血液里。当潜水员从深海处上升，体内逐渐恢复常压时，溶解在血液里的氮气要放出来形成气泡，对微血管起阻塞作用，引起“气塞症”。氦气在血液里的溶解度比氮气小得多，用氦跟氧的混合气体（人造空气）代替普通空气，就不会发生上述现象。这种含氦的人造空气，还可用来医治支气管气喘，因为它的平均密度比普通空气小三倍，容易吸入或呼出。另外，利用氦的惰性和良好的导热性，可作为高级合金的焊接、切割和冶炼钛、铑、硅等时的保护气体，同时在气冷或原子能反应堆中可用氦作为载热体，在火箭和导弹中作为燃料的压送剂。液态氦的沸点为－269°C，利用液态氦可获得接近绝对零度（－273.15 ℃）的超低温。
氖灯透雾性强，常用在港口、机场、水陆交通线等的灯标上。电工使用的“测电笔”氖管内充有氖气，通电时发出红色的光。氦氖激光器是利用氦、氖混合气体，密封在一个特制的石英管中，在外界高频振荡器的激励下，混合气体的原子间发生非弹性碰撞，被激发的原子之间发生能量传递，进而产生电子跃迁，并发出与跃迁相对应的受激辐射波，近红外光。氦氖激光器可应用于测量和通讯。
氩是空气中含量最多的一种稀有气体，比较易得。氩常用来填充普通的白炽电灯泡，灯丝在空气中加热会产生燃烧现象，因此必须抽掉灯泡中的空气，但空气抽出后，炽热的灯丝就容易蒸发，所以长时间使用的灯泡在玻璃内壁会附着一层黑色薄膜。如果把一定数量的氩气或氩、氮混合气体充入灯泡里，就会增加灯泡内部的气压，防止灯丝在炽热时蒸发，延长灯泡的寿命。氩的分子运动速率较小，导热性小，用含有15%的氩气充填电灯泡，耗费同样的电能而能发出更多的光，从而大大延长灯泡的寿命和增加亮度。人们常用的荧光灯，是在灯管里充入少量水银和氩气，并在内壁涂荧光物质（如卤磷酸钙）而制成的，通电时管内因水银蒸气放电而产生紫外线，激发荧光物质，使它发出近似日光的可见光，所以又叫做日光灯。在焊接金属时，常用氩作保护剂，特别是焊接一些活泼金属Mg、Al等，可以防止这些金属在高温时氧化。原子反应堆的核燃料钚，在空气中也可迅速氧化，同样需要在氩气保护下进行机械加工。现在我国许多工厂都已采用氩弧焊接技术。
氪能吸收X射线，可用作X射线工作时的遮光材料。用氪来填充白炽灯，可以节能10%，氩和氪的混合气广泛用于充填荧光灯。
在石英玻璃管里充入氙气，通电时能发出比荧光灯强上万倍的强光，可用于广场、体育场、飞机场等的照明，被誉为“人造小太阳”。用氙制造的照相闪光灯，可以连续使用几千次，而普通的镁光灯只能使用一次。高压氙灯还具有高度的紫外光辐射，可用于医疗杀菌消毒。作为麻醉剂，氙气在医学上很受重视，氙能溶于细胞质的油脂里，引起细胞的麻醉和膨胀，从而使神经末梢作用暂时停止。人们曾试用80%氙气和20%氧气组成的混合气体，作为无副作用的麻醉剂。
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