從“火光源”到“電光源”的發展

胡紫霞/文

吃完晚飯，銘銘正在書桌前看書，忽然停電了，家里瞬間一片漆黑。爸爸趕緊找來蠟燭，點了起來。銘銘想在燭光下繼續看書，被爸爸制止了。

爸爸：銘銘，在這樣昏暗的燈光下閱讀，對眼睛的傷害可是很大的，等電來了再看吧！

銘銘：好吧！在沒有電的時候，幸虧還有蠟燭這樣的好東西在。

爸爸：是的。蠟燭古已有之。其長處是易于保存、隨時可用。古代一般人家還多在燈盞里倒入豆油、麻油等植物油，再點著置入油中的燈芯用來照明。這種油燈的亮度很低，所謂“燈如豆”就是如此。在我們小時候，家里常見的是煤油燈，需要煤油才能使用。煤油燈就有燈盞燈、玻璃罩燈（包括家用燈、桅燈或馬燈）、汽燈等幾種。玻璃罩煤油燈比燈盞燈要亮很多。20 世紀60-70 年代我國很多農村地區普遍使用這種煤油燈。

銘銘：電燈是愛迪生發明的，他可真了不起！

爸爸：隨著人類進入“電氣時代”，就開始了對“電光源”的利用。人們發明了將電轉化為光的技術，從而催生了電燈，開啟了電氣照明的新時代。

愛迪生：晚上好！我是來自美國的托馬斯·阿爾瓦·愛迪生。其實電燈并不是在某個時間點上被發明出來的，而是有一個漫長的“發明史”。第一支“電光源”是英國化學家亨弗萊·戴維爵士于1809 年發明的。

戴維：有一次，我在用炭棒做電流熱效應實驗時，無意間將兩根通電的炭棒碰撞在一起，頓時閃出一道極強的白光，炭棒燒損極快。后來我又做了幾次實驗：將兩根炭棒接在大功率電池（2000 個電池單元）兩端，炭棒短暫接觸后再分開約3 英寸。這時我發現炭棒之間產生了極為耀眼的亮光。因為其形狀呈拱形，我將其稱為“電弧”。只可惜，每一次亮光的持續時間都很短，耀眼的弧光仿佛曇花一現。

愛迪生：戴維的發現，為白熾燈和弧光燈的發明奠定了理論基礎。在接下來的三十多年里，世界各國的發明者們不斷提出各式各樣的電燈設計，如用鉑絲代替炭棒等，但大都穩定性不高、耗能巨大、壽命短，不具備商業化量產的條件，很快便退出了歷史的舞臺。到19 世紀40 年代末，英國電技工程師斯旺也開始進行電燈的研究，經過近三十年的努力，他最終找到了適于做燈絲的碳絲，發明了白熾燈泡。但由于燈泡中的空氣會使燈絲很快燒斷，所以這種燈的壽命僅有一兩個小時，不具有實用價值。

爸爸:這一局面的改變，要等到您的出現。

愛迪生：過獎了。斯旺的電燈泡給了我很大的啟發。我通過市場調研、成本分析、理論計算，確定了系統存在的短板——燈絲材料。為了延長白熾燈的壽命，我們選取了六百多種材料做燈絲，做了一千多次實驗。終于，在1879 年10 月21 日的傍晚，我們成功制成了以碳化纖維作為燈絲的白熾燈。它發出的光線明亮而穩定，足足亮了45 個小時。1891 年，我的細燈絲、高真空白熾燈泡等發明獲得專利。

爸爸：您發明了第一盞真正有廣泛實用價值的電燈，從此改寫了人類照明的歷史，使人類走向了用電照明的時代。

愛迪生：其實我對自己的竹絲碳化燈還是不滿足，并且在不斷改進。但在1906 年，美國人庫利奇找到了鎢絲來作為燈絲。這種鎢絲燈的發光效率更高，亮度更大，各方面性能也更加優越，漸漸地人們就開始大量生產鎢絲燈了。

爸爸：早期的鎢絲燈使用一段時間后發光效率會降低，燈泡會變暗，所以人們從未停止對電燈的探索。經過多年的發展，燈的種類越來越多，熒光燈、無極燈、蒸汽燈……紛紛出現在我們的生活當中。現代LED 燈成了人們的新寵。它小巧、壽命長、節能，深受用戶的喜愛。人們已經不單單只滿足充足的照明了，科學、健康的光源成了人們迫切追求的東西。照明經歷了從火、油到電的發展歷程。這也是人類社會經濟和文化發展的一個縮影。未來，照明還會繼續前行，就目前來看，節能、環保、智能是燈發展的主要趨勢，讓我們拭目以待吧。

銘銘：也許將來我們會去宇宙之中獲取能源，點亮“星星之燈”呢……