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白熾燈是怎么發(fā)光的?其原理是什么?上世紀使用最廣泛的電光源,白熾燈有著極其重要的作用,本文就為大家簡單的介紹一下白熾燈。
什么是白熾燈?
白熾燈將燈絲通電加熱到白熾狀態(tài),利用熱輻射發(fā)出可見光的電光源。白熾燈的光效雖低,但光色和集光性能很好,是產(chǎn)量最大,應用最廣泛的電光源。
1879年,愛迪生經(jīng)過上千次實驗,終于發(fā)明了用電點亮的燈,即白熾燈。白熾燈主要由玻璃殼、燈絲、導線、感柱、燈頭等組成。燈絲是核心部件,是發(fā)光主體,它是用金屬鎢拉制的比頭發(fā)絲還細的絲,再做成螺旋形狀。燈絲看上去比較短,若把它拉直,有1米左右。當白熾燈接入電路時,電流經(jīng)過燈絲,產(chǎn)生熱效應,使白熾燈發(fā)出連續(xù)的可見光和紅外線。白熾燈的發(fā)光原理是高溫輻射發(fā)光,熾熱的燈絲產(chǎn)生了光輻射,才使白熾燈發(fā)出了耀眼明亮的光。
白熾燈怎么發(fā)光?
白熾燈是一種熱輻射光源,能量的轉(zhuǎn)換效率很低,只有2%~4%的電能轉(zhuǎn)換為眼睛能夠感受到的光。但白熾燈具有顯色性好、光譜連續(xù)、使用方便等優(yōu)點,因而仍被廣泛應用。
一只點亮的白熾燈的燈絲溫度高達3000℃。正是由于熾熱的燈絲產(chǎn)生了光輻射,才使電燈發(fā)出了明亮的光芒。因為在高溫下一些鎢原子會蒸發(fā)成氣體,并在燈泡的玻璃表面上沉積,使燈泡變黑,所以白熾燈都被造成“大腹便便”的外型,這是為了使沉積下來的鎢原子能在一個比較大的表面上彌散開。
鎢跟空氣中的氧化合生成一薄層藍色的三氧化二鎢和氧化鎢的混合物。原因是空氣里的氧氣使高溫的鎢絲氧化了。所以鎢絲燈泡要抽成真空,把空氣統(tǒng)統(tǒng)清除出去。
有時怕抽氣機抽不干凈,還要在燈泡的感柱上涂一點紅磷。紅磷受熱會變成白磷,白磷很容易同氧氣反應,生成固態(tài)的五氧化二磷,玻殼里殘留的氧氣也被消除了。
但是白熾燈用久了玻殼會變黑,再過一段時間會燒斷,因為鎢絲比起炭絲來,在真空里的升華速度要快得多。當白熾燈點亮溫度升得很高的時候,鎢的升華仍然十分嚴重。長時間的高溫使鎢絲表面的鎢原子升華擴散,然后一層又一層地沉積到玻殼的內(nèi)表面上,使玻殼慢慢黑化,鎢的蒸發(fā)也使鎢絲越來越細,最后燒斷。燈絲工作溫度越高鎢升華的越快,白熾燈的使用壽命就越短。
100多年來,作為主要的照明器具白熾燈被廣泛使用,但白熾燈發(fā)光效率偏低、壽命較短、碳排放量高等缺陷越來越突出。在能源與環(huán)境問題越來越受到關注的今天,多數(shù)國家與地區(qū)都逐步重視上述問題,一些國家宣布在2009年至2016年之間,將逐步淘汰白熾燈,并以高效、節(jié)能的新照明器具替代。
白熾燈好還是led燈好?
環(huán)保方面
傳統(tǒng)的日光燈中含有大量的水銀蒸汽,假如破碎水銀蒸汽則會揮發(fā)到大氣中。但LED日光燈則基本不運用水銀,且LED產(chǎn)品也不含鉛,對環(huán)境起到維護作用。LED日光燈被公認為二十一世紀的綠色照明。
轉(zhuǎn)換效率方面
傳統(tǒng)燈具會產(chǎn)生大量的熱能,而LED燈具則是把電能全都轉(zhuǎn)換為光能,不會形成能源的糜費。而且對文件,衣物也不會產(chǎn)生退色現(xiàn)象。
光線方面
傳統(tǒng)的日光燈運用的是交流電,所以每秒鐘會產(chǎn)生100-120次的頻閃。LED燈具是把交流電直接轉(zhuǎn)換為直流電,不會產(chǎn)生閃爍現(xiàn)象,維護眼睛。LED燈具不會產(chǎn)生紫外線,因而不會象傳統(tǒng)的燈具那樣,有很多蚊蟲盤繞在燈源旁。室內(nèi)會變得愈加潔凈衛(wèi)生整潔。
使用壽命方面
LED日光燈的耗電量是傳統(tǒng)日光燈的三分之一以下,壽命也是傳統(tǒng)日光燈的10倍,能夠長期運用而無需改換,減少人工費用。更合適于難于改換的場所。LED燈詳細自身運用的是環(huán)氧樹脂而并非傳統(tǒng)的玻璃,更鞏固可靠,即便砸在地板上LED也不會隨便損壞,能夠放心運用。
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