灯泡如何工作

正如我们在上一部分中看到的那样，金属必须加热到极高的温度，然后才能发出有用的可见量光。大多数金属实际上会熔化在达到如此极端的温度之前 - 振动将破坏原子使材料变成液体。灯泡用钨丝制造，因为钨的异常高熔点温度。

但是钨将要追上火在这样的高温下，如果条件正确。燃烧是由两种化学物质之间的反应引起的，当一种化学物质达到其达到其点火温度。上地球，燃烧通常是氧在大气和一些加热的材料中，但是化学物质的其他组合也会燃烧。

灯泡中的细丝放在密封的无氧腔室中，以防止燃烧。在第一个灯泡中，将所有空气都从灯泡中吸出来，形成一个附近真空- 有任何地方的区域。由于没有任何气态物质（或几乎没有），因此材料无法燃烧。

这种方法的问题是蒸发钨原子。在如此极端的温度下，偶尔的钨原子振动足以从其周围的原子脱离并飞向空气。在真空灯泡中，自由钨原子以直线射出，并在玻璃的内部收集。随着越来越多的原子蒸发，细丝开始瓦解，玻璃开始变暗。这大大降低了灯泡的寿命。

在现代灯泡中惰性气体，通常是氩气，大大减少了钨的损失。当钨原子蒸发时，它可能会与氩原子碰撞，然后朝向灯丝弹跳，在那里它会重新加入固体结构。由于惰性气体通常不会与其他元素反应，因此没有机会将元素合并为燃烧反应。

便宜，有效且易于使用的灯泡已证明是巨大的成功。它仍然是最受欢迎的方法，它在日落后的第二天将光线带到室内并延伸。但是，从所有迹象上讲，它最终将让位于更先进的技术，因为它不是很高效。

白炽灯灯泡以热携带红外光光子的形式散发出大部分能量 - 可见光谱中只有约10％的光。这浪费了很多电。凉爽的光源， 如荧光灯和LED，不要浪费大量能量产生热量 - 它们散发出大部分可见光。因此，他们正在慢慢驶出旧的可靠灯泡。

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