電燈發明故事
電燈把電能轉化為光能,在黑夜或暗室為人類照明。自電燈發明以來,它大大推動了人類的發展。那麼你知道電燈發明的故事嗎?一起來看看小編給大家精心準備的資料,歡迎閱讀!
早在1821年,英國的科學家戴維和法拉第就發明了一種叫電弧燈的電燈。這種電燈用炭棒作燈絲。它雖然能發出亮光,但是光線刺眼,耗電量大,壽命也不長,因此很不實用。
“電弧燈不實用,我一定要發明一種燈光柔和的電燈,讓千家萬戶都用得上。”愛迪生暗下決心。於是,他開始試驗作為燈絲的材料:用傳統的炭條作燈絲,一通電燈絲就斷了。用釕、鉻等金屬作燈絲,通電後,亮了片刻就被燒斷。
用白金絲作燈絲,效果也不理想。就這樣,愛迪生試驗了1600多種材料。一次次的試驗,一次次的失敗,很多專家都認為電燈的前途黯淡。英國一些著名專家甚至譏諷愛迪生的研究是“毫無意義的”。一些記者也報道:“愛迪生的理想已成泡影。”
面對失敗,面對有些人的冷嘲熱諷,愛迪生沒有退卻。他明白,每一次的失敗,意味著又向成功走近了一步。
一次,愛迪生的老朋友麥肯基來看望他。愛迪生望著麥肯基說話時一晃一晃的長鬍須,突然眼睛一亮,說:“先生,我要用您的鬍子。”麥肯基剪下一綹交給愛迪生。愛迪生滿懷信心地挑選了幾根粗鬍子,進行炭化處理,然後裝在燈泡裡。可令人遺憾的是,試驗結果也不理想。“那就用我的頭髮試試看,沒準還行。”麥肯基說。
愛迪生被老朋友的精神深深感動了,但他明白,頭髮與鬍鬚性質一樣,於是沒有采納老人的意見。愛迪生起身,準備為這位慈祥的老人送行。他下意思地幫老人拉平身上穿的棉線外套。突然,他又喊道:“棉線,為什麼不試棉線呢?”麥肯基毫不猶豫地解開外套,撕下一片棉線織成的布,遞給愛迪生。
愛迪生把棉線放在U形密閉坩堝裡,用高溫處理。愛迪生用鑷子夾住炭化棉線。準備將它裝在燈泡內。可由於炭化棉線又細又脆,加上愛迪生過於緊張,拿鑷子的手微微顫抖,因此棉線被夾斷了。最後,費了九牛二虎之力,愛迪生才把一根炭化棉線裝進了燈泡。
此時,夜幕降臨了,愛迪生的助手把燈泡裡的空氣抽走,並將燈泡安在燈座上,一切工作就緒,大家靜靜地等待著結果。接通電源,燈泡發出金黃色的光輝,把整個實驗室照得通亮。13個月的艱苦奮鬥,試用了6000多種材料,試驗了7000多次,終於有了突破性的進展。
但這燈究竟會亮多久呢?
1小時、2小時、3小時……這盞電燈足足亮了45小時,燈絲才被燒斷。這是人類第一盞有實用價值的電燈。這一天——1879年10月21日,後來被人們定為電燈發明日。
“45小時,還是太短了,必須把它的壽命延長到幾百小時,甚至幾千小時”愛迪生沒有陶醉於成功的喜悅之中,而是給自己提出更高的要求。
一天,天氣悶熱,他順手取來桌面上的竹扇面,一邊扇著,一邊考慮著問題。“也許千篇竹絲炭化後效果更好。”愛迪生簡直是見到什麼東西都想試一試。試驗結果表明,用竹絲作燈絲效果很好,燈絲耐用,燈泡可亮1200小時。
經過進一步試驗,愛迪生髮現用炭化後的日本竹絲作燈絲效果最好。一於是,他開始大批量生產電燈。他把生產的第一批燈泡安裝在“佳內特號”考察船上,以便考察人員有更多的工作時間。此後,電燈開始進入尋常百姓家。
後來,人們便一直使用這種用竹絲作燈絲的燈泡。幾十年後,又對它進行了改進,即用鎢絲作燈絲,並在燈泡內充入隋性氣體氮或氬。這樣,燈泡的壽命又延長了許多。我們現在使用的就是這種燈泡。
拓展:電燈型別
白熾燈
白熾燈***Incandescent lamp***:普通白熾燈即一般常用的白熾燈泡。
特點:廣泛被人使用的一種光源,它能散發出溫暖暈黃的光線,是我們大多數人所認為的燈泡。它的價格便宜,顯色性好***Ra=100***、開燈即亮、可連續調光、結構簡單。因此,鎢絲燈泡也具有多變的式樣以搭配不同的燈具。然而,鎢絲燈泡的壽命並不長久,光效低,也不省電,它還會發出不低的溫度,所以不可以距離紙張、紡織品或朔膠製品太近。
用途:居室、客廳、大堂、客房、商店、餐廳、走道、會議室、庭院。
運用方式:檯燈、頂燈、壁燈、床頭燈、走廊燈等。
滷鎢燈
滷鎢燈***tungsten halogen lamp***:填充氣體內含有部分鹵族元素或鹵化物的充氣白熾燈
具有普通照明白熾燈的全部特點,光效和壽命比普通照明白熾燈提高一倍以上,且體積小。
用途:會議室、展覽展示廳、客廳、商業照明、影視舞臺、儀器儀表、汽車、飛機以及其它特殊照明。
氣體
***discharge lamp***
低氣壓放電燈*** low pressure ***vapor*** discharge lamp***
熒光燈
熒光燈***fluorescent lamp***,俗稱日光燈
特點:光效高、壽命長、光色好。
熒光燈有直管型、環型、緊湊型等,是應用範圍十分廣泛的節能照明光源。
用直管型熒光燈取代白熾燈,節電70~90%,壽命長5~10倍;
對直管型熒光燈進行升級換代,節電15~50%;
用緊湊型熒光燈取代白熾燈,節電70~80%,壽命長5~10倍;
氣體放電燈
***high intensity discharge lamp-HID***
高強度氣體放電燈有:熒光高壓汞燈、高壓鈉燈和金屬鹵化物燈。
高壓汞燈
特點:壽命長、成本相對較低。
用途:道路照明、室內外工業照明、商業照明。
高壓鈉燈
特點:壽命長、光效高、透霧性強。
用途:道路照明、泛光照明、廣場照明、工業照明等。
鹵化物燈
特點:壽命長、光效高、顯色性好。
用途:工業照明、城市亮化工程照明、商業照明、體育場館照明以及道路照明等。
陶瓷金屬燈
特點:效能優於一般金滷燈。
用途:商場、櫥窗、重點展示及商業街道照明。
低壓鈉燈
特點:發光效率特高、壽命長、光通維持率高、透霧性強,但顯色性差。
用途:隧道、港口、碼頭、礦場等照明。
高頻無極燈
***electrodeless lamp***
特點:超長壽命***40000~80000小時***、節能、無電極、瞬間啟動和再啟動、無頻閃、顯色性好。
用途:公共建築、商店、隧道、步行街、高杆路燈、保安和安全照明及其他室外照明。
鹵素燈泡
鹵素燈***Halogen lamp***,亦稱鎢滷燈泡,是白熾燈的一種。原理是在燈泡內注入碘或溴等鹵素氣體。在高溫下,蒸發的鎢絲與鹵素進行化學作用,蒸發的鎢會重新凝固在鎢絲 上,形成平衡的迴圈,避免鎢絲過早斷裂。因此鹵素燈泡比白熾燈更長壽。此外,鹵素燈泡亦能以比一般白熾燈更高的溫度運作,它們的亮度及效率亦更高。不過在 這溫度下,普通玻璃可能會軟化。因此鹵素燈泡需要採用熔點更高的石英玻璃。而由於石英玻璃不能阻隔紫外線,故此鹵素燈泡通常都而需要另外使用紫外線濾鏡。鹵素燈泡上的水晶玻璃如果有油,會造成玻璃上溫度不一,減低燈泡的壽命。因此換鹵素燈泡時要避免人手觸及燈泡的玻璃。
用途:汽車前燈,賓館/酒店大廳,展臺照明。
LED燈
發光原理
50年前人們已經瞭解半導體材料可產生光線的基本知識,第一個商用二極體產生於1960年。LED是英文lightemitting diode***發光二極體***的縮寫,它的基本結構是一塊電致發光的半導體材料,置於一個有引線的架子上,然後四周用環氧樹脂密封,起到保護內部芯線的作用,所以LED的抗震效能好。