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 научные разработки показали, что новые элементы заменяют угольные стержни, используемые в дуговой лампе, и угольную нить накала в запатентованной лампе Эдисона. По сравнению с новыми типами лампочек эти ранние итерации были громоздкими, неэффективными и недолговечными. Однако появление и распространение этого изобретения открыло новую отрасль, увеличило продолжительность рабочего дня и стало важной ступенькой в распространении электроэнергии по всему миру.
TL; DR (слишком длинный; Не читал)
Лампочки начали с элементов, сделанных из углерода, но со временем изобретатели добавили в свои инструменты новые элементы, такие как вольфрам, ртуть, хлор и европий.
Лампы накаливания - ранний прорыв
Лампы накаливания создают свет, пропуская электрический ток через тонкую металлическую нить. Эта нить накаливания нагревается до тех пор, пока не начнет светиться. Первые лампочки такого типа имели углеродные нити, хотя со временем их заменил вольфрам. Вольфрам является более пластичным элементом, чем углерод, и его можно нагревать до 4500 градусов по Фаренгейту. Эта разработка возникла в 1908 году как продукт инноваций компании General Electric. Начиная с 1913 года, нити в лампочках сворачивались в спираль, и неактивные газы, такие как аргон и азот, заполняли стеклянные колбы. В 1925 году производители начали использовать плавиковую кислоту, чтобы придать лампам морозный эффект, что помогло распространить свет на более широкую площадь. Лампы накаливания с годами совершенствовались, но все еще в значительной степени считаются неэффективными, поскольку большая часть подводимой энергии теряется на тепло.
Галогенные лампы - разновидности ламп накаливания. Их лампы сделаны из кварца, и они могут содержать инертные газы, такие как фтор, хлор, бром и йод, называемые галогенными элементами.
Флуоресцентные лампы, медленное начало работы
Как и лампы накаливания, фундамент того, что в конечном итоге стало люминесцентным освещением, начался в 19 веке. Два немца - стеклодув Генрих Гейслер и врач Юлиус Плюккер - создали свет, запустив электрический ток через стеклянную трубку, помещенную между двумя электродами, из которых удалена большая часть воздуха. Хотя Эдисон и его коллега Никола Тесла экспериментировали с этой технологией, только в начале 1900-х годов Питер Купер Хьюитт ввел новшество технологии, заполнив стеклянную трубку парами ртути и прикрепив устройство, называемое балластом, для регулирования потока тока через трубка. Недавние разработки привели к тому, что изобретатели добавили газообразный аргон в лампы и покрыли их внутреннюю часть люминофором. Когда электрический ток проходит через газ, он испускает ультрафиолетовое излучение, которое люминофор поглощает и выделяет как видимый свет. Эти лампы служат дольше и более энергоэффективны, чем лампы накаливания.
Огни настоящего и будущего
Металлогалогенные лампы - относительно новое изобретение. Они излучают яркий свет и довольно энергоэффективны. Их часто используют при освещении уличных спортивных матчей или строительства. В их колбе находится дуговая трубка, часто сделанная из кварца или керамики. Эти трубки содержат исходный газ, ртуть или йод и соль галогенида металла. Аргон является обычным стартовым газом.
Светоизлучающие диоды или светодиоды создают видимый свет посредством процесса, называемого электролюминесценцией. В светодиодах используются многие соединения на основе галлия, а также некоторые редкоземельные металлы, такие как церий, европий и тербий. Светодиоды эффективны и рентабельны и нашли применение в различной электронике, поскольку люди стремятся уменьшить их влияние на окружающую среду Земли.