從白熾燈到日光燈

◆阿新

1879年，愛迪生發明白熾燈，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，受電子激發而發光。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，繼續探索在真空管里注入氣體的辦法。在這個過程中，又一個發明誕生了，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，結果發現充入氖氣后，燈管會發出橙紅色的光；充入氖氣和氬氣的混合氣體，燈管會發出藍色的光；充入氖氣和水銀的混合氣體，燈管會發出綠色的光；充入氦氣，燈管會發出金黃色的光。克勞特因此獲得了霓虹燈的發明專利，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上動起了腦筋，他想，水銀燈的弊端之一是會發出大量波長較短的紫外線，如果能把紫外線轉變成其他的可見光，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。他在一根玻璃管內充入一定量的水銀，然后在管的內壁涂滿熒光粉，管的兩端各裝一根燈絲充當電極。通電后，水銀蒸氣放電，同時產生紫外線，紫外線激發管內壁的熒光物質而發出可見光。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、醫院等。