Содержание
- TL; DR (слишком долго; не читал)
- Лампы накаливания, ранний прорыв
- Флуоресцентные лампочки, медленный старт
- Огни настоящего и будущего
Люди часто приписывают изобретение лампочки знаменитому американскому изобретателю Томасу Эдисону в 1880 году, но примерно за 40 лет до этого британские изобретатели создали дуговую лампу. За прошедшие годы в результате научных разработок новые элементы заменили углеродные стержни, используемые в дуговой лампе, и углеродную нить в запатентованной лампе Edisons. По сравнению с новыми типами лампочек, эти ранние итерации были неуклюжими, неэффективными и недолговечными. Однако появление и распространение этого изобретения открыло новую отрасль, увеличило продолжительность рабочих дней и стало важной ступенью в распространении электроэнергии по всему миру.
TL; DR (слишком долго; не читал)
Лампочки начинали с элементов из углерода, но с годами изобретатели добавили новые элементы, такие как вольфрам, ртуть, хлор и европий, в свои наборы инструментов.
Лампы накаливания, ранний прорыв
Лампы накаливания создают свет, пропуская электрический ток через тонкую металлическую нить накала. Эта нить нагревается, пока не испускает свет. Первые электрические лампочки такого типа имели нити из углерода, хотя в итоге их заменил вольфрам. Вольфрам является более податливым элементом, чем углерод, и его можно нагревать до 4500 градусов по Фаренгейту. Это развитие произошло в 1908 году как продукт инноваций, сделанных General Electric. Начиная с 1913 года, нити в лампах стали спиральными, и неактивные газы, такие как аргон и азот, заполнили стеклянные колбы. В 1925 году производители начали использовать плавиковую кислоту для придания лампам эффекта мороза, что помогло распространить свет по более широкой области. Лампы накаливания улучшились за эти годы, но все еще в значительной степени считаются неэффективными, так как большая часть потребляемой энергии теряется на тепло.
Галогенные лампы - это разновидности ламп накаливания. Их луковицы сделаны из кварца, и они могут содержать инертные газы, такие как фтор, хлор, бром и йод, называемые галогенными элементами.
Флуоресцентные лампочки, медленный старт
Как и лампы накаливания, основы того, что в конечном итоге стало флуоресцентным освещением, начались в 19 веке. Два немца - стеклодув Генрих Гайслер и врач Джулиус Плюккер - создавали свет, пропуская электрический ток через стеклянную трубку, расположенную между двумя электродами, из которых была удалена большая часть воздуха. Хотя Эдисон и его коллега Никола Тесла экспериментировали с этой технологией, только в начале 1900-х годов Питер Купер Хьюитт разработал эту технологию, наполнив стеклянную трубку парами ртути и установив устройство, называемое балластом, для регулирования потока тока через трубку. Недавние разработки показали, что изобретатели добавляют газообразный аргон к лампам и покрывают их внутреннее пространство люминофорами. Когда электрический ток проходит через газ, он испускает ультрафиолетовое излучение, которое люминофоры поглощают и испускают как видимый свет. Эти лампы служат дольше и более энергоэффективны, чем лампы накаливания.
Огни настоящего и будущего
Металлогалогенные лампы являются относительно новыми изобретениями. Они производят яркий свет и довольно энергоэффективны. Они часто используются для освещения спортивных состязаний на открытом воздухе или строительства. Их колба содержит дуговую трубку, часто из кварца или керамики. Эти трубки содержат исходный газ, ртуть или йод и соль галогенида металла. Аргон является распространенным исходным газом.
Светодиоды или светодиоды создают видимый свет в процессе, называемом электролюминесценцией. Многие соединения на основе галлия используются в светодиодах, и они также используют некоторые редкоземельные металлы, такие как церий, европий и тербий. Светодиоды эффективны и экономичны и нашли применение во многих электронных устройствах, поскольку люди стремятся уменьшить свое влияние на окружающую среду Земли.