電燈的發(fā)展史講義(已修改)
2025-01-28 13:36 本頁面
【正文】 燈的發(fā)展史 前 10號(hào) 火開始了人類照明領(lǐng)域的第一次革命，而愛迪生發(fā)明的白熾燈被公認(rèn)為第二次照明領(lǐng)域的革命，而被稱之為 LED的半導(dǎo)體照明，無疑將引領(lǐng)人類照明領(lǐng)域第三次革命。 中國有車胤囊螢夜讀的傳說，螢火蟲的身體尾部有一個(gè)發(fā)光器，發(fā)光細(xì)胞中的主要物質(zhì)是蟲熒光素和熒光酶。蟲熒光素是產(chǎn)生光能的來源，熒光酶則是催化劑。蟲熒光素轉(zhuǎn)換能量的效率很高，其中只有約 2%%~10%%的能量浪費(fèi)在熱能上，其余能量都用來發(fā)光，因此螢火蟲的發(fā)光可以稱為一種“冷光”，物理學(xué)家認(rèn)為這是非常理想的燈光。 一直到 1879年 10月 21日，在美國新澤西州的一間積滿灰塵的實(shí)驗(yàn)室里，愛迪生把很細(xì)的碳化纖維絲封在一個(gè)玻璃泡里面，利用真空泵把玻璃泡里的空氣抽走，再穩(wěn)定地供給電壓，使燈絲變成一個(gè)很穩(wěn)定的明亮光源，電力照明的時(shí)代從此降臨。雖白熾燈泡后來經(jīng)過改良以適應(yīng)特殊需求，因此可再細(xì)分為普通用照明燈、高壓和低壓電燈、鹵素?zé)?、紅外線燈等種類。但是大致而言，白熾燈泡若要作為大型房間或大范圍的空間照明器材，還無法滿足人類的需求，但百余年來，電燈的發(fā)明一直在人類科學(xué)史上占有很重要的地位。 熒光燈可以說是室內(nèi)照明非常重要的發(fā)明，現(xiàn)在全世界的夜間室內(nèi)照明絕大多數(shù)都是采用熒光燈。熒光燈管比起傳統(tǒng)的燈泡來，具有使用壽命長，發(fā)光效率較高，光照面積大，可調(diào)整成不同光色等幾項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)。熒光燈的使用，滿足了人類絕大多數(shù)場(chǎng)合的需求，雖然各式各樣的電燈仍陸續(xù)在開發(fā)中，然而截至 20世紀(jì)為止，依舊無法發(fā)展出比日光燈更符合人類需求的發(fā)明。熒光燈雖然有許多的優(yōu)點(diǎn)，但最大的一個(gè)缺點(diǎn)就是熒光燈管非常消耗電力，絕大多數(shù)的電能都消耗在熱能上。此外，燈管中的汞存在污染環(huán)境的問題，因此，尋求新的照明光源一直是科學(xué)家和企業(yè)界的任務(wù) 。 在 20世紀(jì)后期開始發(fā)展的發(fā)光二極管給未來照明帶來曙光。 1996年，日本日亞化學(xué)公司在 GaN藍(lán)光發(fā)光二極管的基礎(chǔ)上，開發(fā)出以藍(lán)光 LED激發(fā)釔鋁石榴石熒光粉而產(chǎn)生黃色熒光，所產(chǎn)生的黃色熒光進(jìn)而與藍(lán)光混合產(chǎn)生白光 (藍(lán)光 LED配合 YAG熒光粉 )，開啟了 LED邁入照明市場(chǎng)的序幕。 白光發(fā)光二極管的主要構(gòu)造包含底部的二極管，涂在二極管或燈罩上的熒光粉，以及隔絕外界的燈罩。當(dāng)?shù)撞康亩O管 (通常是半導(dǎo)體材料 )接受電能的激發(fā)后，產(chǎn)生電子與電洞對(duì)，當(dāng)電子與電洞再結(jié)合的時(shí)候，二極管便發(fā)出第一發(fā)射光 (紫外光或藍(lán)光 )。這第一發(fā)射光可以被熒光粉吸收并轉(zhuǎn)換成第二發(fā)射光 (可見光波長范圍 )，當(dāng)沒有被熒光粉吸收的第一發(fā)射光和熒光粉所發(fā)射出來的第二發(fā)射光混合以后，便得到白光。 利用不同熒光粉的搭配，發(fā)光二極管也可如日光燈管般具有偏冷色系或暖色系的不同光色。此外，經(jīng)過多年的研究與發(fā)展，發(fā)現(xiàn)利用高效率的紫外光發(fā)光二極管作為發(fā)射光源，是
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