阿新
1879年,愛迪生發(fā)明白熾燈,開啟了用電照明的時代。人們在慶祝這一偉大成就的時候,富有遠見的科學家看到了白熾燈明顯的不足:只利用了10%~20%的電能,其余的電能都以熱損耗的形式被浪費掉了。能不能開辟一條電能利用的新途徑呢?
美國科學家黑維特默默地扎在實驗室里進行研究,終于在1902年發(fā)明了水銀燈。這種燈真空的燈管中裝有水銀和少量氬氣,通電后,水銀蒸發(fā),受電子激發(fā)而發(fā)光。水銀燈比白熾燈亮多了,能量利用率也比白熾燈高,但是它會放射出大量紫外線,過量的紫外線對人體健康不利,而且它的光線近似太陽光,過于刺眼,不適合廣泛應用。
雖然水銀燈沒能普遍使用,但是它的管狀形狀和基本原理得到了科學家的認可。于是,科學家開始水銀燈改良工作,繼續(xù)探索在真空管里注入氣體的辦法。在這個過程中,又一個發(fā)明誕生了,那就是霓虹燈。
1910年,法國科學家克勞特在抽掉空氣的玻璃燈管中分別充入氖、氬、氦等惰性氣體,結果發(fā)現(xiàn)充入氖氣后,燈管會發(fā)出橙紅色的光;充入氖氣和氬氣的混合氣體,燈管會發(fā)出藍色的光;充入氖氣和水銀的混合氣體,燈管會發(fā)出綠色的光;充入氦氣,燈管會發(fā)出金黃色的光??藙谔匾虼双@得了霓虹燈的發(fā)明專利,并成立了“克勞特霓虹燈公司”。雖然霓虹燈亮度不夠,不能用來照明,但是受到商家的追捧,他們經(jīng)常用它制作廣告。
受克勞特的影響,美國通用電氣公司的研究人員伊曼在燈管的充入物質(zhì)上動起了腦筋,他想,水銀燈的弊端之一是會發(fā)出大量波長較短的紫外線,如果能把紫外線轉(zhuǎn)變成其他的可見光,是不是就可以研制出適合照明的光源了呢?伊曼馬上想到了關鍵點在于熒光物質(zhì)。他在一根玻璃管內(nèi)充入一定量的水銀,然后在管的內(nèi)壁涂滿熒光粉,管的兩端各裝一根燈絲充當電極。通電后,水銀蒸氣放電,同時產(chǎn)生紫外線,紫外線激發(fā)管內(nèi)壁的熒光物質(zhì)而發(fā)出可見光。熒光燈因此誕生。
熒光燈沒有水銀燈的弊端,它比白熾燈更亮,且電能利用率高,由于熒光的成分與日光相似,人們也叫它“日光燈”。從此,日光燈作為新的照明燈具迅速進入家庭、學校、工廠、醫(yī)院等。