Οι άνθρωποι συχνά πιστώνουν την εφεύρεση της λάμπας στον διάσημο Αμερικανό εφευρέτη Thomas Edison το 1880, αλλά περίπου 40 χρόνια πριν από αυτό, οι Βρετανοί εφευρέτες δημιούργησαν μια λυχνία τόξου. Με τα χρόνια, οι επιστημονικές εξελίξεις είδαν νέα στοιχεία να αντικαθιστούν τις ράβδους άνθρακα που χρησιμοποιούνται στη λυχνία τόξου και το νήμα άνθρακα στον κατοχυρωμένο με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας λαμπτήρα Edison. Σε σύγκριση με τους νέους τύπους λαμπτήρων, αυτές οι πρώτες επαναλήψεις ήταν αδέξιες, αναποτελεσματικές και βραχύβιες. Ωστόσο, η έλευση και η εξάπλωση αυτής της εφεύρεσης οδήγησαν σε μια νέα βιομηχανία, αύξησαν τη διάρκεια των εργάσιμων ημερών και ήταν ένα σημαντικό βήμα για την εξάπλωση της ηλεκτρικής ενέργειας σε όλο τον κόσμο.
TL; DR (Πάρα πολύ καιρό; Δεν διαβάστηκε)
Οι λαμπτήρες ξεκίνησαν με στοιχεία κατασκευασμένα από άνθρακα, αλλά με την πάροδο των ετών οι εφευρέτες πρόσθεσαν νέα στοιχεία όπως βολφράμιο, υδράργυρο, χλώριο και ευρώπιο στις εργαλειοθήκες τους.
Λαμπτήρες πυρακτώσεως, μια πρώιμη ανακάλυψη
Οι λαμπτήρες πυρακτώσεως δημιουργούν φως τρέχοντας ένα ηλεκτρικό ρεύμα μέσω ενός λεπτού νήματος από μέταλλο. Αυτό το νήμα θερμαίνεται μέχρι να εκπέμψει φως. Οι πρώτοι λαμπτήρες αυτού του είδους είχαν νήματα άνθρακα, αν και τελικά, το βολφράμιο το αντικατέστησε. Το βολφράμιο είναι ένα πιο εύκαμπτο στοιχείο από τον άνθρακα και μπορεί να θερμανθεί στους 4.500 βαθμούς Φαρενάιτ. Αυτή η εξέλιξη πραγματοποιήθηκε το 1908 ως προϊόν καινοτομιών της General Electric. Ξεκινώντας το 1913, τα νήματα σε βολβούς έγιναν κουλουριασμένα, και ανενεργά αέρια όπως αργό και άζωτο γέμισαν τους γυάλινους λαμπτήρες. Το 1925, οι παραγωγοί άρχισαν να χρησιμοποιούν υδροφθορικό οξύ για να προσθέσουν ένα παγετό αποτέλεσμα στους λαμπτήρες, οι οποίοι βοήθησαν στη διάδοση του φωτός σε μια ευρύτερη περιοχή. Οι λαμπτήρες πυρακτώσεως έχουν βελτιωθεί με την πάροδο των ετών, αλλά εξακολουθούν να θεωρούνται σε μεγάλο βαθμό αναποτελεσματικοί, καθώς μεγάλο μέρος της εισόδου ενέργειας χάνεται λόγω θερμότητας.
Οι λαμπτήρες αλογόνου είναι παραλλαγές πυρακτώσεων. Οι βολβοί τους είναι κατασκευασμένοι από χαλαζία και μπορούν να περιέχουν αδρανή αέρια όπως φθόριο, χλώριο, βρώμιο και ιώδιο, που ονομάζονται στοιχεία αλογόνου.
Λαμπτήρες φθορισμού, ξεκινώντας από μια αργή εκκίνηση
Όπως οι λαμπτήρες πυρακτώσεως, το θεμέλιο του τι θα γινόταν τελικά λαμπτήρας φθορισμού ξεκίνησε τον 19ο αιώνα. Δύο Γερμανοί - ο υαλουργός Heinrich Geissler και ο ιατρός Julius Plucker - δημιούργησαν φως τρέχοντας ένα ηλεκτρικό ρεύμα μέσω ενός γυάλινου σωλήνα τοποθετημένου μεταξύ δύο ηλεκτροδίων που είχαν αφαιρέσει το μεγαλύτερο μέρος του αέρα. Αν και ο Έντισον και ο ομότιμος Νίκολα Τέσλα πειραματίστηκαν με αυτήν την τεχνολογία, δεν ήταν μέχρι τις αρχές του 1900 που ο Peter Cooper Hewitt καινοτόμος τεχνολογία γεμίζοντας τον γυάλινο σωλήνα με ατμό υδραργύρου και συνδέοντας μια συσκευή που ονομάζεται έρμα για τη ρύθμιση της ροής του ρεύματος μέσω του σωλήνας. Πρόσφατες εξελίξεις είδαν οι εφευρέτες να προσθέτουν αέριο αργόν στους λαμπτήρες και να καλύπτουν το εσωτερικό τους σε φωσφόρους. Όταν ένα ηλεκτρικό ρεύμα διατρέχει το αέριο, απελευθερώνει υπεριώδη ακτινοβολία, την οποία απορροφούν οι φωσφόροι και απελευθερώνονται ως ορατό φως. Αυτά τα φώτα διαρκούν περισσότερο και είναι πιο ενεργειακά αποδοτικά από τα φώτα πυρακτώσεως.
Φώτα του παρόντος και του μέλλοντος
Οι λαμπτήρες αλογονιδίου μετάλλων είναι σχετικά νέες εφευρέσεις. Παράγουν έντονο φως και είναι αρκετά ενεργειακά αποδοτικοί. Χρησιμοποιούνται συχνά για το φωτισμό υπαίθριων αθλητικών αγώνων ή κατασκευών. Ο λαμπτήρας τους περιλαμβάνει ένα σωλήνα τόξου, συχνά κατασκευασμένο από χαλαζία ή κεραμικό. Αυτοί οι σωλήνες περιέχουν ένα αρχικό αέριο, υδράργυρο ή ιώδιο, και ένα αλάτι αλογονιδίου μετάλλου. Το αργό είναι ένα κοινό αέριο εκκίνησης.
Οι δίοδοι εκπομπής φωτός ή τα LED, δημιουργούν ορατό φως μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται ηλεκτροφωταύγεια. Πολλές ενώσεις με βάση το γάλλιο χρησιμοποιούνται σε LED και χρησιμοποιούν επίσης ορισμένα σπάνια μέταλλα όπως το δημήτριο, το europium και το terbium. Τα LED είναι αποδοτικά και οικονομικά αποδοτικά και έχουν βρει χρήση σε μια ποικιλία ηλεκτρονικών, καθώς οι άνθρωποι προσπαθούν να μειώσουν τις επιπτώσεις τους στο περιβάλλον της Γης.