องค์ประกอบใดบ้างที่อยู่ในหลอดไฟ?

ผู้คนมักให้เครดิตกับการประดิษฐ์หลอดไฟให้กับนักประดิษฐ์ชาวอเมริกันชื่อ Thomas Edison ในปี 1880 แต่ประมาณ 40 ปีก่อนนั้น นักประดิษฐ์ชาวอังกฤษได้สร้างโคมไฟอาร์ค ตลอดหลายปีที่ผ่านมา การพัฒนาทางวิทยาศาสตร์พบว่าองค์ประกอบใหม่ๆ เข้ามาแทนที่แท่งคาร์บอนที่ใช้ในหลอดไฟอาร์คและไส้หลอดคาร์บอนในหลอดไฟที่ได้รับการจดสิทธิบัตรของ Edison เมื่อเทียบกับหลอดไฟประเภทใหม่ การทำซ้ำช่วงแรกๆ เหล่านี้ดูไม่เป็นระเบียบ ไม่มีประสิทธิภาพ และมีอายุสั้น อย่างไรก็ตาม การถือกำเนิดและการแพร่กระจายของสิ่งประดิษฐ์นี้นำไปสู่อุตสาหกรรมใหม่ ทำให้วันทำงานยาวนานขึ้น และเป็นก้าวสำคัญในการแพร่กระจายของกระแสไฟฟ้าไปทั่วโลก

ทีแอล; DR (ยาวเกินไป; ไม่ได้อ่าน)

หลอดไฟเริ่มต้นด้วยองค์ประกอบที่ทำจากคาร์บอน แต่ในช่วงหลายปีที่ผ่านมานักประดิษฐ์ได้เพิ่มองค์ประกอบใหม่ เช่น ทังสเตน ปรอท คลอรีน และยูโรเพียม ลงในชุดเครื่องมือ

หลอดไส้สร้างแสงโดยใช้กระแสไฟฟ้าผ่านเส้นใยละเอียดที่ทำจากโลหะ เส้นใยนี้ร้อนขึ้นจนปล่อยแสง หลอดไฟชนิดแรกประเภทนี้มีเส้นใยคาร์บอน แม้ว่าในที่สุดแล้ว ทังสเตนก็เข้ามาแทนที่ ทังสเตนเป็นองค์ประกอบที่ยืดหยุ่นกว่าคาร์บอนและสามารถให้ความร้อนได้ถึง 4,500 องศาฟาเรนไฮต์ การพัฒนานี้เกิดขึ้นในปี พ.ศ. 2451 โดยเป็นผลจากนวัตกรรมของเจเนอรัลอิเล็กทริก เริ่มต้นในปี 1913 ไส้หลอดในหลอดกลายเป็นขด และก๊าซที่ไม่ใช้งาน เช่น อาร์กอนและไนโตรเจนก็เต็มหลอดแก้ว ในปี ค.ศ. 1925 ผู้ผลิตเริ่มใช้กรดไฮโดรฟลูออริกเพื่อเพิ่มเอฟเฟกต์ที่เย็นจัดให้กับหลอดไฟ ซึ่งช่วยให้แสงกระจายไปทั่วพื้นที่ หลอดไส้มีการปรับปรุงในช่วงหลายปีที่ผ่านมา แต่ส่วนใหญ่ยังถือว่าไม่มีประสิทธิภาพ เนื่องจากพลังงานที่ป้อนเข้ามาส่วนใหญ่สูญเสียไปกับความร้อน

หลอดฮาโลเจนเป็นรูปแบบของหลอดไส้ กระเปาะของพวกมันทำมาจากควอทซ์ และพวกมันสามารถบรรจุก๊าซเฉื่อย เช่น ฟลูออรีน คลอรีน โบรมีน และไอโอดีน ที่เรียกว่าธาตุฮาโลเจน

เช่นเดียวกับหลอดไส้ รากฐานของสิ่งที่จะกลายเป็นหลอดฟลูออเรสเซนต์ในที่สุดเริ่มขึ้นในศตวรรษที่ 19 ชาวเยอรมันสองคน - เครื่องเป่าแก้ว ไฮน์ริช ไกส์เลอร์ และแพทย์ จูเลียส พลักเกอร์ - สร้างแสงสว่างด้วยการวิ่ง กระแสไฟฟ้าผ่านหลอดแก้วที่วางไว้ระหว่างขั้วไฟฟ้าสองขั้วที่เอาอากาศออกเกือบทั้งหมด แม้ว่า Edison และเพื่อนฝูง Nikola Tesla จะทดลองกับเทคโนโลยีนี้ จนกระทั่งช่วงต้นทศวรรษ 1900 ที่ Peter Cooper Hewitt ได้คิดค้น เทคโนโลยีโดยการเติมหลอดแก้วด้วยไอปรอทและติดอุปกรณ์ที่เรียกว่าบัลลาสต์เพื่อควบคุมการไหลของกระแสผ่าน หลอด. การพัฒนาล่าสุดพบว่านักประดิษฐ์เพิ่มก๊าซอาร์กอนลงในหลอดไฟและปิดบังการตกแต่งภายในด้วยสารเรืองแสง เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านก๊าซ จะปล่อยรังสีอัลตราไวโอเลตออกมา ซึ่งฟอสเฟอร์จะดูดซับและปลดปล่อยออกมาเป็นแสงที่มองเห็นได้ ไฟเหล่านี้มีอายุการใช้งานยาวนานกว่าและประหยัดพลังงานมากกว่าหลอดไส้

หลอดไฟเมทัลฮาไลด์เป็นสิ่งประดิษฐ์ที่ค่อนข้างใหม่ พวกเขาผลิตแสงจ้าและค่อนข้างประหยัดพลังงาน มักใช้ในการให้แสงสว่างสำหรับการแข่งขันกีฬากลางแจ้งหรือการก่อสร้าง หลอดไฟที่ล้อมรอบของพวกมันมีท่ออาร์ค ซึ่งมักทำจากควอตซ์หรือเซรามิก หลอดเหล่านี้ประกอบด้วยแก๊สตั้งต้น ปรอทหรือไอโอดีน และเกลือเมทัลเฮไลด์ อาร์กอนเป็นก๊าซเริ่มต้นทั่วไป

ไดโอดเปล่งแสงหรือ LED สร้างแสงที่มองเห็นได้ผ่านกระบวนการที่เรียกว่าการเรืองแสงด้วยไฟฟ้า สารประกอบจากแกลเลียมจำนวนมากถูกใช้ในหลอด LED และยังใช้ประโยชน์จากโลหะหายากบางชนิด เช่น ซีเรียม ยูโรเพียม และเทอร์เบียม LED มีประสิทธิภาพและคุ้มค่า และพบว่ามีการใช้งานในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หลายประเภท เนื่องจากมนุษย์พยายามลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของโลก