【導(dǎo)讀】電燈是人類征服黑夜的一大發(fā)明。19世紀(jì)前，人們用油燈、蠟燭等。只有發(fā)電機(jī)的誕生，才使人類能用各色各樣的電燈使世界。間為社會(huì)創(chuàng)造財(cái)富。是改進(jìn)抽空設(shè)備，使燈泡有高真空度。他還對(duì)新型發(fā)電機(jī)和電路分。路系統(tǒng)等進(jìn)行了研究。性能量好，但白金價(jià)格貴得驚人，必須找到更合適的材料來(lái)代替。1879年，幾經(jīng)實(shí)驗(yàn)，愛(ài)迪生最后決定用炭絲來(lái)作燈絲。就這樣，世界上第一批炭絲的白熾燈問(wèn)世了。迪生電燈公司所在地洛帕克街燈火通明。明了用鎢絲代替炭絲，使電燈效率猛增。結(jié)果是增加了熱的損失，降低了發(fā)光效率。有利的；反過(guò)來(lái)，如果矛盾的主要方面是熱損失，蒸發(fā)問(wèn)題不大，效率提高的“收入”彌補(bǔ)不了充氣后熱損失增加的“支出”。除了講究充氣的數(shù)量，素簡(jiǎn)稱鹵素，包括氟、氯、溴、碘等幾個(gè)成員。統(tǒng)稱鹵化鎢，而在更高的溫度下，它們又會(huì)順利地分解成鎢和鹵素，在溫度逐漸降低的情況下與鹵素結(jié)合，生成鹵化鎢氣體。并溜到玻殼壁上的鎢原子，一個(gè)個(gè)地重新搬回到鎢絲身上去。

　　

【正文】 發(fā)光，不加的不發(fā)光，這樣就可以組 成各種圖案、數(shù)字或文字。進(jìn)一步，還可以控制電場(chǎng)加入的方式，產(chǎn)生各種變化。格子分得很細(xì)，成為一個(gè)個(gè)小點(diǎn)，電場(chǎng)變化得快，就可以顯示電視圖像。 實(shí)用的熒光粉主要是高純度的硫化鋅晶體，摻入一點(diǎn)金屬雜質(zhì)做激活劑。所摻雜質(zhì)的成份不同，比例不同，發(fā)光的顏色也不同。可以發(fā)出藍(lán)、綠、黃光，其中以綠光材料最好，所以一般場(chǎng)致發(fā)光燈都是綠色的。要得到紅光，可以在玻璃表面涂上有機(jī)熒光涂料，把黃綠光轉(zhuǎn)化為紅色熒光。有了這許多色彩，配起來(lái)就可以得到白光。真是色色俱全，五彩繽紛。場(chǎng)致發(fā)光燈的電源可以是直流，也可以是交流的，以交流 電源為主。飛機(jī)上有 400 赫的交流電，是場(chǎng)致發(fā)光燈最好的電源。 這種燈的理論光效很高，約 100 流明 /瓦。而實(shí)際上受制造工藝的限制，最高只有 15 流明 /瓦，不比普通白熾燈高多少，大批生產(chǎn)時(shí)光效更低。它的突出優(yōu)點(diǎn)是耗電少，每平方厘米約一毫瓦，一塊記分板耗電不到一瓦；壽命長(zhǎng)，可以用幾萬(wàn)小時(shí)，相當(dāng)可靠。它是名副其實(shí)的冷光光源，再加上結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，所以雖然目前光效低、價(jià)格高，仍是一種使用廣泛的指示、顯示燈。除了前面提到的幾種用途以外，場(chǎng)致發(fā)光板可以做收音機(jī)和電視機(jī)的調(diào)諧標(biāo)度盤(pán)、公共場(chǎng)所出口信號(hào)燈、汽車儀表盤(pán)和公路的 路標(biāo)牌等。飛機(jī)上要用耗電少、重量輕的光源，場(chǎng)致發(fā)光燈恰好能滿足這些要求。機(jī)艙信號(hào)、控制板照明、地圖閱讀器等都用上了場(chǎng)致發(fā)光燈。在科研中，場(chǎng)致發(fā)光板還可以做成圖像存貯板，用來(lái)顯示γ射線、χ射線、紫外線以及紅外線等不可見(jiàn)射線。 當(dāng)然，場(chǎng)致發(fā)光是一種發(fā)展中的新光源，發(fā)光材料的性能和燈的性能都還要進(jìn)一步提高，才能發(fā)揮更大的作用 。 時(shí)代的列車在飛奔，“不滿足”是這一列車的輪子，載著人們滾滾向前！ 人類和黑夜進(jìn)行了幾十萬(wàn)年的斗爭(zhēng)，近百年來(lái)取得了輝煌的勝利。特別是白熾燈出現(xiàn)以來(lái)，照明領(lǐng)域發(fā)生了翻天覆地的 變化。白熾燈到本世紀(jì)初發(fā)展成鎢絲白熾燈。而電弧燈到了本世紀(jì)發(fā)展成 30年代的熒光燈， 40 年代的高壓汞燈， 50 年代的氙燈， 60 年代的金屬鹵化物燈、高壓鈉燈， 70 年代的無(wú)極熒光燈等等，形成了龐大的照明工業(yè)，真是萬(wàn)紫無(wú)極熒光燈千紅，爭(zhēng)光斗艷。燈的性能也越來(lái)越好，光效從愛(ài)迪生第一只實(shí)用白熾燈的每瓦 流明，提高到高光效燈的每瓦 140 流明，整整提高 100 倍。燈的壽命從幾小時(shí)提高到幾十萬(wàn)小時(shí)。最亮的光源可以比太陽(yáng)還亮（如激光），最大的放電燈長(zhǎng)度在一、二米以上，功率幾十萬(wàn)瓦；最小的白熾燈泡直徑不到 毫米?? 但是人們并不滿足，還在不斷努力、不斷探索、不斷前進(jìn)！人們要使最少的電能發(fā)出最多的光能，要用最少的錢(qián)獲得最好的燈，達(dá)到盡可能好的照明效果，要使照明燈的使用壽命越來(lái)越長(zhǎng)?？傊?，人們還在努力尋找經(jīng)濟(jì)、長(zhǎng)壽、方便和高光效的光源。熱輻射燈的特點(diǎn)是發(fā)連續(xù)光，使用方便；缺點(diǎn)是壽命短，光效低，大量電能變?yōu)闊釗p失。充氣或用鹵鎢循環(huán)原理制成的燈，光效雖有提高，人們還是不滿足。繼續(xù)改進(jìn)的一條途徑是提高熱輻射燈的燈絲工作溫度。例如氟鎢循環(huán)就是一種方法，如能實(shí)現(xiàn)，可以稍稍提高工作溫度，提高光效和壽命。另一條途徑是找熔點(diǎn)更高的材料 ，這樣的材料早就發(fā)現(xiàn)了，而且不止一種，但是有的加工性能差，有的容易蒸發(fā)，有的在高溫下不穩(wěn)定。比較好的是碳化鉭，熔點(diǎn)達(dá) 4150K， 1963 年已經(jīng)克服加工困難，用來(lái)做白熾燈，工作溫度達(dá)到 3500～ 3600K，光效和光色均有改善。 還有一種想法是：既然白熾燈中有大量的熱損失，其中大部分是紅外輻射，能不能把紅外輻射利用起來(lái)呢？從根本上講，這種想法更富有創(chuàng)造精神，因?yàn)榘谉霟糁锌梢?jiàn)光能只占 5％～ 6％，而紅外輻射卻占 75％左右。如能利用起來(lái)，光效就不是 10～ 20 流明 /瓦，而是 100～ 200 流明 /瓦了。世界上點(diǎn)這 么多的白熾燈，如能把光效提高 10 倍， 90％的電能就可以省下來(lái)，這將是一項(xiàng)多么重大的改革??！有沒(méi)有人想過(guò)這小燈泡里的大事業(yè)呢？確實(shí)有人在想。提出來(lái)的一種方法是在白熾燈泡壁上涂上一層紅外反射層，透過(guò)可見(jiàn)光，把紅外線反射回去加熱燈絲。另一種方法更妙，要找一種特殊材料，直接把紅外輻射轉(zhuǎn)化為可見(jiàn)光。對(duì)這兩種方法都在做研究，也取得了一定的進(jìn)展。 氣體放電燈是一種正在迅速發(fā)展、日趨成熟并在廣泛使用的光源。它的特點(diǎn)是高光效、長(zhǎng)壽命、花色品種繁多；主要缺點(diǎn)是使用不如白熾燈方便。這種燈也在不斷改進(jìn)和發(fā)展。現(xiàn)在，已經(jīng)試 驗(yàn)成功一種高頻無(wú)極熒光燈，它兼有熒光燈和白熾燈的優(yōu)點(diǎn)：光效高，壽命長(zhǎng)，使用又方便。它的外形和 100 瓦的白熾燈泡一樣，不過(guò)它有內(nèi)外兩層泡殼組成，泡殼之間抽真空，充入一定量的汞和氬，外層泡殼的內(nèi)壁涂熒光粉。它和熒光燈、白熾燈都不一樣的地方是沒(méi)有燈絲。它的燈頭上有一個(gè)高頻電子組件，把 220 伏交流電變?yōu)楦哳l電流，通過(guò)磁性線圈在燈泡內(nèi)形成高頻電磁場(chǎng)。在高頻電磁場(chǎng)作用下，氬汞混合氣體中產(chǎn)生高頻放電，發(fā)出強(qiáng)烈的紫外線，然后熒光物質(zhì)把紫外線轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢?jiàn)光。用無(wú)極熒光燈代替白熾燈，可以節(jié)省 60％～ 70％電能。這種燈目前正從實(shí)驗(yàn) 室走向工廠，是一種有前途的新型熒光燈。同時(shí)，人們利用稀土鋁酸鹽熒光材料，制成了紅、黃、藍(lán)三基色熒光粉，可以制成光效和光色兼優(yōu)的熒光燈。其他如高壓鈉燈和低壓鈉燈正在繼續(xù)改進(jìn)。一些金屬鹵化物的新燈也在繼續(xù)發(fā)展，還在研究進(jìn)一步提高氣壓、簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)、改進(jìn)工藝等方面的問(wèn)題，以便使之更加實(shí)用。另外，人們還發(fā)明了一種利用放射性同位素激發(fā)熒光粉發(fā)光的燈，叫做原子燈。這種燈不用電源，可以自動(dòng)發(fā)光，壽命達(dá)十幾年，使用也比較方便可靠。不過(guò)，它還在發(fā)展階段，不夠完善。 為了尋找更理想的燈，人們還在研究怎樣跳出白熾燈和氣體放電 燈的框框，作更大膽的設(shè)想，研制發(fā)光原理根本不同的新光源。 從能量利用的角度考慮，用電的光源并不理想。目前的電能大多是從燃料燃燒產(chǎn)生的。燃燒產(chǎn)生熱來(lái)推動(dòng)發(fā)電機(jī)，從化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，然后發(fā)電機(jī)發(fā)電，再?gòu)臋C(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，總的轉(zhuǎn)換效率只有 30％左右。電能再轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽?，平均效率約 10％。所以從化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能的總效率才 3％。能不能把化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為光能呢？能，自然界給了我們種種啟示。自然界中存在許多發(fā)光的動(dòng)物，螢火蟲(chóng)就是其中的一種。夏夜在農(nóng)村里乘涼，經(jīng)常會(huì)看到螢火蟲(chóng)慢慢地閃動(dòng)著黃綠色的光。據(jù)說(shuō)，古時(shí)候還有人把許多 螢火蟲(chóng)捉來(lái)當(dāng)燈。螢火蟲(chóng)發(fā)的光是由一種叫“螢光素”和一種叫“螢光酶”的物質(zhì)和氧氣產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)放出來(lái)的。經(jīng)過(guò)研究，人們發(fā)現(xiàn)螢火蟲(chóng)發(fā)光的能量轉(zhuǎn)換效率高達(dá) 97％！我們現(xiàn)在用的光源距離這樣的水平還遠(yuǎn)著哩。真是科學(xué)無(wú)止境??！目前有人研究把鎂氧化時(shí)的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能，制成鎂光燈。在古老的照相館里曾用過(guò)這種鎂光作光源，淘汰了幾十年后，人們又想到它了，據(jù)說(shuō)現(xiàn)在這種燈的效率已可達(dá)到10％。 還有一種設(shè)想是利用世界上最大的能源 —— 太陽(yáng)。主要是使它轉(zhuǎn)變?yōu)闊?，例如太?yáng)灶；或使它轉(zhuǎn)變?yōu)殡姡缣?yáng)能電池。是否可以用太陽(yáng)來(lái)照明 呢？白天利用太陽(yáng)比較方便，建筑物采光性能好，就可以直接利用太陽(yáng)光。采光不好的，也有可能通過(guò)高效的光學(xué)裝置把陽(yáng)光引入室內(nèi)，國(guó)外已經(jīng)有人在做這方面的實(shí)驗(yàn)。晚上呢？目前還沒(méi)有太好的辦法。是否可以大膽地設(shè)想，將來(lái)會(huì)發(fā)明一種蓄光系統(tǒng)，將白天的陽(yáng)光儲(chǔ)存起來(lái)，到夜間放出來(lái)供人們使用呢？應(yīng)該是可以的。從某種意義上講，整個(gè)科學(xué)技術(shù)史就是由大膽設(shè)想、刻苦鉆研和辛勤勞動(dòng)構(gòu)成的和諧而美妙的樂(lè)章。大膽設(shè)想、刻苦鉆研和辛勤勞動(dòng)將為科學(xué)技術(shù)發(fā)展帶來(lái)美好的未來(lái)，也將使未來(lái)的燈更加光輝燦爛！