Människor krediterar uppfinningen av glödlampan till den berömda amerikanska uppfinnaren Thomas Edison 1880, men ungefär 40 år innan skapade brittiska uppfinnare en båglampa. Under årens lopp såg den vetenskapliga utvecklingen nya element som ersatte kolstänger som används i båglampan och kolfilamentet i Edisons patenterade glödlampa. Jämfört med nya typer av glödlampor var dessa tidiga iterationer klumpiga, ineffektiva och kortlivade. Uppkomsten och spridningen av denna uppfinning inledde emellertid en ny industri, ökade arbetsdagarna och var en viktig springbredd i spridningen av el över hela världen.
TL; DR (för lång; Läste inte)
Glödlampor började med element gjorda av kol, men genom åren lade uppfinnarna till nya element som volfram, kvicksilver, klor och europium i sina verktygssatser.
Glödlampor, ett tidigt genombrott
Glödlampor skapar ljus genom att köra en elektrisk ström genom en fin glödtråd gjord av metall. Detta filament värms upp tills det avger ljus. De första glödlamporna av detta slag hade glödtrådar av kol, men så småningom ersatte volfram den. Volfram är ett smidigare element än kol och kan värmas upp till 4500 grader Fahrenheit. Denna utveckling uppstod 1908 som en produkt av innovationer gjorda av General Electric. Från och med 1913 rullades glödtrådar i glödlampor och inaktiva gaser som argon och kväve fyllde glödlamporna. År 1925 började producenter använda fluorvätesyra för att ge glödlamporna en frostliknande effekt, vilket hjälpte till att sprida ljuset över ett större område. Glödlampor har förbättrats genom åren men anses fortfarande till stor del vara ineffektiva, eftersom mycket av energiintaget går förlorat till värme.
Halogenlampor är variationer av glödlampor. Deras lökar är gjorda av kvarts och de kan innehålla inerta gaser som fluor, klor, brom och jod, kallade halogenelement.
Lysrör, en långsam start
Liksom glödlampor började grunden för vad som så småningom skulle bli lysrörsbelysning på 1800-talet. Två tyskar - glasblåsaren Heinrich Geissler och läkaren Julius Plucker - skapade ljus genom att köra en elektrisk ström genom ett glasrör placerat mellan två elektroder där det mesta av luften avlägsnats. Även om Edison och kamraten Nikola Tesla experimenterade med denna teknik, var det först i början av 1900-talet som Peter Cooper Hewitt förnyade genom att fylla glasröret med kvicksilverånga och fästa en anordning som kallas en ballast för att reglera strömmen genom strömmen rör. Den senaste utvecklingen såg uppfinnare lägga argongas till glödlamporna och täcka deras interiör i fosfor. När en elektrisk ström går genom gasen släpper den ut ultraviolett strålning, som fosforerna absorberar och släpper ut som synligt ljus. Dessa lampor håller längre och är mer energieffektiva än glödlampor.
Nuvarande och framtidens ljus
Metallhalogenlampor är relativt nya uppfinningar. De producerar ett starkt ljus och är ganska energieffektiva. De används ofta vid tändning av utomhusmatcher eller konstruktion. Deras omfattande glödlampa rymmer ett ljusbågsrör, ofta av kvarts eller keramik. Dessa rör innehåller en utgångsgas, kvicksilver eller jod och ett metallhalidsalt. Argon är en vanlig startgas.
Ljusdioder eller lysdioder skapar synligt ljus genom en process som kallas elektroluminescens. Många galliumbaserade föreningar används i lysdioder, och de använder också några sällsynta jordartsmetaller som cerium, europium och terbium. Lysdioder är effektiva och kostnadseffektiva och har använts i en mängd olika elektronik eftersom människor försöker minska sin påverkan på jordens miljö.