燈的“熒光時代”

　　1879年，美國著名的科學家愛迪生發(fā)明了白熾燈，結(jié)束了人類“黑暗”的歷史。人們在歡呼、慶祝這一偉大發(fā)明的時候，富有遠見的科學家已經(jīng)看到了白熾燈明顯的不足之處：它只利用電能的10%～20%，其余80%～90%的電能以熱損耗的形式被浪費掉。“白熾燈靠電流加熱，使熱能轉(zhuǎn)換為光能，這種電能的利用形式太浪費了，能不能開辟一條電能利用的新途徑呢？”
　　美國的黑維特就是持這種想法的科學家之一。他默默地扎在實驗里，將耐熱玻璃制成燈管，抽出燈管內(nèi)的空氣，然后往燈管內(nèi)充入各種金屬和氣體。1902年，黑維特發(fā)明了水銀燈。這種水銀燈是在真空的燈管中充入水銀和少量氬氣。水銀燈比白熾燈亮多了，光線近似太陽光，能量利用率也較高。但是，水銀燈會輻射出大量紫外線；且水銀燈光線太亮、太刺眼，因此它不能得到廣泛應用。
　　該如何改進水銀燈，使它更為實用呢?
　　一時間，許多科學家潛心于水銀燈的研究。他們認定沿著水銀燈的思路研究下去，終究會成功的。
　　不少科學家注意到：早在1852年，英國物理學家斯托克期發(fā)現(xiàn)了一種碰到光就能產(chǎn)生另一種光的熒光物質(zhì)，并且經(jīng)這種熒光物質(zhì)轉(zhuǎn)換后的光的波長遠比外來光的波長要長。“既然紫外線比可見光的波長短，用紫外線去照射熒光物質(zhì)，肯定可以得到比紫外線的波長要長得多的可見光!”科學家馬上聯(lián)想到了水銀燈的弊端。
　　“山重水復疑無路，柳暗花明又一村”。這可是個極有價值的推測。它意味著大量有害的紫外線將變成可見光。具體來說，只要在水銀燈管內(nèi)壁涂上熒光物質(zhì)，當水銀燈輻射的紫外線照到熒光物質(zhì)上時，就會被激發(fā)變成可見光。
　　有了這么一個明確的理論指導，按理說，水銀燈的改進工作應該有個飛躍了。然而，科學家在實際的操作過程中卻屢屢失敗。這是為什么呢？經(jīng)過認真分析與探討，科學家認定原來的推測沒有錯，關(guān)鍵問題是技術(shù)上沒有過關(guān)，也就是說，水銀燈的啟動裝置不理想。
　　水銀燈的改進工作進入了艱難階段。
　　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。他發(fā)現(xiàn)，充入氖氣，燈管會發(fā)出紅橙色的光；充入氖和氬的混合氣，燈管會發(fā)出藍色的光；充入氖和水銀的混合氣，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。如果在管內(nèi)壁涂不同熒光物質(zhì)，燈光的色彩將更豐富。
　　“這是多么奇妙的現(xiàn)象啊!”克勞特驚喜萬分。他根據(jù)這種燈光的特殊性能，制作了一幅宣傳廣告：紅色的花朵，綠色的葉子，黃色的文字。他把這個廣告掛在法國巴黎的鬧市區(qū)。在夜晚，這個廣告發(fā)出五彩繽紛的燈光，顯得格外醒目。克勞特獲得了霓虹燈的發(fā)明專利，并成立了“克勞特霓虹燈公司”，結(jié)果發(fā)了大財。
　　雖然霓虹燈亮度不夠，不能作為照明用，只能用它豐富的燈光色彩作廣告，但它再一次證明：不采用愛迪生的使電變?yōu)闊帷嵩僮優(yōu)楣獾姆椒ǎ捎靡粭l更經(jīng)濟地利用電能的途徑完全可行。也就是說，水銀燈的進一步研制、改進是大有前途的。這給了科學家極大的信心。
　　美國通用電子公司的研究人員伊曼，與其他科學家一樣，從霓虹燈的亮光中看到了光明的前途。他加快了研制的步伐。終于在1938年，突破了啟動裝置的設計與制作大關(guān)，制作了與水銀燈性能截然不同的熒光燈。
　　這種熒光燈是在一根玻璃管內(nèi)，充進一定量的水銀，管的內(nèi)壁涂有熒光粉，管的兩端各有一個燈絲做電極。它的工作原理是：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。顯然，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，省電。因此，它一誕生，便很快進入了一般家庭。
　　由于熒光的成分與日光相似，因此人們也叫它“日光燈”。
　　編輯/李章