Περιεχόμενο
- TL · DR (Πολύ μακρύ;
- Λαμπτήρες πυρακτώσεως, μια πρόωρη ανακάλυψη
- Λαμπτήρες φθορισμού, ξεκινώντας από αργή εκκίνηση
- Φώτα του παρόντος και του μέλλοντος
Οι άνθρωποι συχνά πιστώνουν την εφεύρεση του λαμπτήρα στον φημισμένο Αμερικανό εφευρέτη Thomas Edison το 1880, αλλά περίπου 40 χρόνια πριν, βρετανοί εφευρέτες δημιούργησαν λαμπτήρα τόξου. Με τα χρόνια, οι επιστημονικές εξελίξεις είδαν νέα στοιχεία να αντικαταστήσουν τις ράβδους άνθρακα που χρησιμοποιούνται στον λαμπτήρα τόξου και το νήμα άνθρακα στην κατοχυρωμένη με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας λαμπτήρα Edisons. Σε σύγκριση με τους νέους τύπους ηλεκτρικών λαμπτήρων, αυτές οι πρώτες επαναλήψεις ήταν ανεπτυγμένες, αναποτελεσματικές και βραχύβιες. Ωστόσο, η έλευση και η εξάπλωση αυτής της εφεύρεσης προκάλεσε μια νέα βιομηχανία, αύξησε τη διάρκεια των εργάσιμων ημερών και αποτέλεσε σημαντικό βήμα για την εξάπλωση της ηλεκτρικής ενέργειας σε ολόκληρο τον κόσμο.
TL · DR (Πολύ μακρύ;
Οι λαμπτήρες ξεκίνησαν με στοιχεία από άνθρακα, αλλά με την πάροδο των ετών οι εφευρέτες πρόσθεσαν νέα στοιχεία όπως το βολφράμιο, ο υδράργυρος, το χλώριο και το ευρώπιο στα εργαλεία τους.
Λαμπτήρες πυρακτώσεως, μια πρόωρη ανακάλυψη
Οι λαμπτήρες πυρακτώσεως δημιουργούν φως με τη λειτουργία ενός ηλεκτρικού ρεύματος μέσω ενός λεπτού νήματος από μέταλλο. Αυτό το νήμα θερμαίνεται έως ότου εκπέμπει 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. Η εξέλιξη αυτή εμφανίστηκε το 1908 ως προϊόν καινοτομιών της General Electric. Ξεκινώντας από το 1913, τα νήματα σε βολβούς έγιναν συσπειρωμένα και αδρανή αέρια όπως το αργό και το άζωτο γεμίζουν τους γυάλινους βολβούς. Το 1925, οι παραγωγοί άρχισαν να χρησιμοποιούν υδροφθορικό οξύ για να προσδώσουν στους βολβούς ένα παγωμένο αποτέλεσμα, γεγονός που βοήθησε να διαδοθεί το φως σε μια ευρύτερη περιοχή. Οι λαμπτήρες πυρακτώσεως έχουν βελτιωθεί με την πάροδο των ετών, αλλά εξακολουθούν να θεωρούνται σε μεγάλο βαθμό ανεπαρκείς, καθώς μεγάλο μέρος της κατανάλωσης ενέργειας χάνεται στη θέρμανση.
Οι λαμπτήρες αλογόνου είναι παραλλαγές των 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 αργή εκκίνηση
Όπως και οι λαμπτήρες πυρακτώσεως, οι βάσεις για το τι τελικά θα γινόταν φθορίζον φωτισμό ξεκίνησαν τον 19ο αιώνα. Δύο Γερμανοί - ο γυμνιστής Heinrich Geissler και ο γιατρός Julius Plucker - δημιούργησαν φως τρέχοντας ένα ηλεκτρικό ρεύμα μέσω ενός γυάλινου σωλήνα τοποθετημένου μεταξύ δύο ηλεκτροδίων που είχαν αφαιρέσει το μεγαλύτερο μέρος του αέρα τους. Αν και ο Edison και ο ομότιμος Nikola Tesla πειραματίστηκαν με αυτή την τεχνολογία, δεν ήταν μέχρι τις αρχές του 1900 ότι ο Peter Cooper Hewitt καινοτομούσε την τεχνολογία γεμίζοντας το γυάλινο σωλήνα με υδρατμούς και συνδέοντας μια συσκευή που ονομάζεται έρμα για να ρυθμίζει τη ροή του ρεύματος μέσω του σωλήνα. Οι πρόσφατες εξελίξεις έδειξαν ότι οι εφευρέτες προσθέτουν αργό αέριο στους βολβούς και καλύπτουν το εσωτερικό τους σε φωσφόρους. Όταν ένα ηλεκτρικό ρεύμα τρέχει μέσω του αερίου, απελευθερώνει υπεριώδη ακτινοβολία, την οποία οι φωσφορείς απορροφούν και απελευθερώνουν 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 αλογονιδίων μετάλλων είναι σχετικά νέες εφευρέσεις. Παράγουν έντονο φως και είναι αρκετά ενεργειακά αποδοτικές. Χρησιμοποιούνται συχνά σε φωτισμό υπαίθριων αθλητικών αγώνων ή κατασκευών. Ο περικαλυμμένος λαμπτήρας τους φέρει ένα σωλήνα τόξου, συχνά κατασκευασμένο από χαλαζία ή κεραμικό. Αυτοί οι σωλήνες περιέχουν αέριο εκκίνησης, υδράργυρο ή ιώδιο και άλας αλογονιδίου μετάλλου. Το αργόν 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 μερικά μέταλλα σπάνιων γαιών όπως δημητρίου, ευρωπίου και τερβίου. Οι λυχνίες LED είναι αποδοτικές και οικονομικά αποδοτικές και έχουν βρεθεί σε μια ποικιλία ηλεκτρονικών ειδών καθώς οι άνθρωποι προσπαθούν να μειώσουν την επίδρασή τους στο περιβάλλον της Γης.