從白熾燈到日光燈

阿新

1879年，愛迪生發(fā)明白熾燈，開啟了用電照明的時(shí)代。人們在慶祝這一偉大成就的時(shí)候，富有遠(yuǎn)見的科學(xué)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(fèi)掉了。能不能開辟一條電能利用的新途徑呢？

美國科學(xué)家黑維特默默地扎在實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)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(huì)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(yīng)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(xué)家的認(rèn)可。于是，科學(xué)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(gè)過程中，又一個(gè)發(fā)明誕生了，那就是霓虹燈。

1910年，法國科學(xué)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(jié)果發(fā)現(xiàn)充入氖氣后，燈管會(huì)發(fā)出橙紅色的光;充入氖氣和氬氣的混合氣體，燈管會(huì)發(fā)出藍(lán)色的光;充入氖氣和水銀的混合氣體，燈管會(huì)發(fā)出綠色的光;充入氦氣，燈管會(huì)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(dòng)起了腦筋，他想，水銀燈的弊端之一是會(huì)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(guān)鍵點(diǎn)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(dāng)電極。通電后，水銀蒸氣放電，同時(shí)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(jìn)入家庭、學(xué)校、工廠、醫(yī)院等。