白熾燈是壹種電光源，它將燈絲加熱到白熾狀態，並通過熱輻射發出可見光。從1879開始，美國的T.A .愛迪生制造了碳纖維(碳絲)白熾燈。隨著燈絲材料、燈絲結構和填充氣體的不斷改進，白熾燈的發光效率也相應提高。1959年，美國在白熾燈的基礎上研制出體積極小、可調光的鎢鹵素燈。白熾燈的發展趨勢主要是發展節能燈泡。不同用途和要求的白熾燈，其結構和部件也不同。白熾燈光效低，但光色和集光性能好。它是產量最大、應用最廣泛的電光源。
19世紀下半葉，人們開始試制白熾燈泡，在真空中用電流加熱燈絲。1879年，美國的T.A .愛迪生制造了碳纖維(碳絲)白熾燈，第壹次把電光源送進了家庭。1907年，A. Justin發明了拉絲鎢絲，制成鎢絲白熾燈。不久後，美國的I·朗繆爾發明了螺旋鎢絲，並在玻璃泡中充入惰性氣體氮氣，抑制鎢絲蒸發；在1915中，充入氬氮混合物。1912年，為了盡量減少燈絲與氣體的接觸面，日本米烏拉俊壹將鎢絲從單螺旋發展為雙螺旋，大大提高了發光效率。1935年，法國的a .克勞德用氪和氙填充燈泡，進壹步提高了發光效率。從65438年到0959年，美國在白熾燈的基礎上開發了體積最小、光衰減最小的鎢鹵素燈。白熾燈的發展史就是提高燈泡發光效率的歷史。白熾燈的生產效率也迅速提高。80年代普通白熾燈高速生產線產量已達8000件/小時，並已采用計算機進行質量控制。
壹般認為電燈的發明者是偉大的發明家愛迪生。其實這方面的實驗研究早在愛迪生之前就開始了。
在美國1845的專利文件中，辛辛那提的斯塔爾提出碳絲可以用在真空泡中。根據這壹想法，英國的斯旺用碳化紙條作為燈絲，試圖使電流通過它而發光。但由於當時抽真空技術還很差，燈泡內殘留的空氣使燈絲很快燒壞。所以這種燈的壽命相當短，只有壹個小時，沒有實用價值。1878年，真空泵的出現讓斯旺再次開展了對白熾燈的研究。1879 65438+10月，他發明的白熾燈公開測試成功，獲得好評。
1879年，愛迪生也開始研究電燈。他認為延長白熾燈壽命的關鍵是提高燈泡的真空度，使用低功耗、發光強、價格低的耐熱材料作為燈絲。愛迪生先後嘗試了1600多種耐熱材料，結果都不理想，1879 10+265438+。結果碳化棉線發出的光明亮穩定，持續時間超過10小時。就這樣，碳化棉絲白熾燈誕生了，愛迪生為此獲得了專利。
成功並沒有阻止愛迪生。他繼續尋找比碳棉更堅固耐用的耐熱材料。1880年，愛迪生研制出碳化竹絲燈，大大延長了燈絲壽命。同年，10年，愛迪生在新澤西建立了自己的工廠，開始大規模生產。這是世界上最早商業化的白熾燈，英國的Swann也於181年在紐卡斯爾郊區的Benwell設廠。
白熾燈的發明通常被認為是美國的愛迪生和英國的斯萬的功勞。在英國，電燈發明壹百周年是在1978+00年舉行的，而在美國是在壹年後的110年舉行的。
兩位發明家之間的競爭非常激烈，專利糾紛幾乎不可避免。後來，兩人達成協議，成立合資企業愛迪生天鵝電氣公司，在英國生產白熾燈。
現代鎢絲白熾燈由美國發明家柯立芝於1908年試制成功。發光體是用金屬鎢拉成的燈絲。這種材料最有價值的特點是熔點高，即在高溫下仍能保持固態。事實上，壹盞點燃的白熾燈的燈絲溫度高達3000℃。正是因為熱燈絲產生光輻射，電燈才發出明亮的光。因為有些鎢原子在高溫下會蒸發成氣體，沈積在燈泡的玻璃表面，使燈泡變黑，所以白熾燈都做成“大腹便便”的樣子，就是讓沈積的鎢原子擴散到更大的表面。否則，燈泡會在短時間內變黑。因為燈絲不斷升華，會逐漸變細，直到最後斷開，這時壹個燈泡的壽命就結束了。
在所有用電的照明燈具中，白熾燈的效率最低，它所消耗的電能只有壹小部分，即12%-18%可以轉化為光能，其余的都以熱能的形式損失掉了。至於照明時間，這種電燈的使用壽命通常不超過1000小時。在這壹點上，鹵素燈比普通白熾燈要長得多。鹵素燈通常是壹個微小的應時玻璃管。與白熾燈相比，鹵素燈的特殊性在於鎢絲可以“自我再生”。事實上，這種燈的燈絲和玻璃外殼中充滿了壹些鹵素元素，如碘和溴。當燈絲加熱時，鎢原子蒸發並向玻璃管壁移動。當它們接近玻璃管時，鎢蒸汽被“冷卻”到大約800℃，並與鹵素原子結合形成鹵化鎢(碘化鎢、溴化鎢)。鹵化鎢移動到玻璃管的中心，落在腐蝕的燈絲上。因為鹵化鎢不穩定，受熱會分解成鹵素蒸氣和鎢，這樣鎢就會沈積在燈絲上，以彌補蒸發的部分。這壹循環將延長燈絲的使用壽命。因此，鹵素燈的燈絲可以做得相對較小，燈體也非常緊湊。鹵素燈壹般用在需要聚光的地方，比如寫字臺或者客廳的局部照明。
近日，澳大利亞政府推出了壹項計劃，逐步采用節能熒光照明設備來減少溫室氣體排放，白熾燈泡將從2010開始被禁止使用。
這是世界上第壹個淘汰白熾燈泡的計劃。為了節能環保，白熾燈泡會死！
據介紹，緊湊型熒光燈的價格約為白熾燈泡的10倍，但壽命卻是後者的6倍，同樣亮度的產品，熒光燈的耗電量不到白熾燈泡的四分之壹。隨著新產品的不斷湧現，新的光源也在不斷誕生。例如，LED是壹種半導體固體發光器件，被稱為第四代照明光源或綠色光源。具有節能、環保、壽命長、體積小的特點。其使用壽命可達60000至65438+萬小時，是傳統光源的10倍以上。電光功率轉換接近100%，同樣的光效比傳統光源節能80%以上。
白熾燈泡已經使用了128年。提到白熾燈泡，人們必然會想到愛迪生。事實上，早在愛迪生之前，英國電工工程師j .斯旺早在20世紀40年代末就開始研究電燈了。經過近30年的努力，天鵝終於找到了壹種適合做燈絲的碳絲。1878 18年2月18，天鵝試制成功第壹只白熾燈泡。此後不久，他還在紐卡斯爾化學協會展示了他的碳絲燈泡。當他關於白熾燈的實驗報告在美國發表時，也給了愛迪生直接的幫助。與愛迪生不同，斯萬在發明了白熾燈之後，直到1880才申請專利。直到1881才正式投產。燈泡投產後，他未能像愛迪生那樣建成相應的電站和輸電網。就這樣，愛迪生後來居上，成為公認的白熾燈發明者。
在愛迪生開發白熾燈泡燈絲材料的過程中，測試了棉線、細木條、稻草、紗布紙、線、馬尼拉麻繩、馬毛、釣魚線、栗子、硬橡膠、木栓、藤條、玉米纖維甚至人類的胡須和頭發。
1879，10，21年6月的晚上，愛迪生和他的助手們成功地把碳絲放進了燈泡。壹位德國玻璃專家按照愛迪生的指示，把燈泡裏的空氣抽至只有百萬分之壹大氣壓，密封起來，愛迪生接通電流，他們日夜盼望的壹幕終於出現在眼前:燈泡發出了金光！連續使用45小時後，這種電燈的燈絲被燒斷，這是第壹種具有廣泛實用價值的電燈。後來，人們把這壹天定為電燈發明日。之後，愛迪生壹直致力於白熾燈的改進。為了提高燈泡的質量，延長燈泡的壽命，愛迪生盡最大努力尋找適合做燈絲的材料。到5月初1880，他已經試驗了大約6000種植物纖維材料。很長壹段時間，愛迪生派了很多人到世界各地尋找適合做燈絲的竹子。從65438年到0908年的9年間，日本竹子壹直是供應碳纖維的主要原料。
愛迪生發明的白熾燈泡為人類文明做出了巨大貢獻，但為了節能環保，只能退出歷史舞臺！
補充:白熾燈有壹個其他類型發光產品大多不具備的優勢，就是適合頻繁啟動的場合。
這是壹個普通的白熾燈，主要由玻殼、燈絲、導線、感應柱、燈座等組成。
玻璃外殼做成球形，材料是耐熱玻璃，把燈絲和空氣隔開，既能透光，又能起到保護作用。白熾燈工作時，玻璃燈泡的溫度可達100℃左右。
燈絲由比發絲細得多的鎢絲制成，做成螺旋狀。看起來燈絲很短，但實際上，這根極細的螺旋鎢絲被拉成了壹條直線，長度超過1米。
這兩根線表面上很簡單，實際上是由三部分組成:內線、多美滋線、外線。內導體用於導電和固定燈絲，由銅線或鍍鎳鐵絲制成；中間壹根短的紅線叫多美滋線，要求和玻璃結合緊密，不漏風；外導體是銅線，任務是接燈頭通電。
喇叭狀的玻璃部件是感應柱，連接在玻璃外殼上，起到固定金屬部件的作用。用排氣管把玻璃燈泡裏的空氣抽出來，然後下端焊接密封，這樣燈就不會漏氣了。
燈頭是連接燈頭和電源的金屬件，用焊錫膏與玻璃外殼粘合在壹起。
這裏特別有必要說壹下燈絲，因為是燈在發光。
白熾燈裏的鎢絲和碳絲壹樣，都是怕空氣的。如果玻璃燈泡內充有空氣，通電後鎢絲溫度上升到2000℃以上時，空氣就會毫不留情地對其進行攻擊，使其迅速燒盡，同時生成壹種黃白色的三氧化鎢，附著在玻璃燈泡內壁和燈的內部。
如果玻璃燈泡裏剩下的空氣少了，上述過程就會慢慢進行，鎢會和空氣中的氧化作用結合，形成壹種薄薄的藍色三氧化鎢和氧化鎢的混合物。
這些都是空氣玩的把戲——空氣中的氧氣氧化了高溫鎢絲。
因此，鎢絲燈泡應抽真空，以去除所有空氣。
有時候怕氣泵不幹凈，要在燈泡的感應柱上塗壹點紅磷。紅磷受熱會變成白磷，白磷很容易與氧氣反應生成固體五氧化二磷，會“吃掉”氧氣，使玻殼內殘留的氧氣被消滅。
然而，這並沒有解決所有的問題。白熾燈用久了會變黑，過壹會兒就燒壞了。妳知道為什麽嗎？
的確，鎢絲在真空中的蒸發速度比碳絲慢得多。但是，當白熾燈的照明溫度升得很高時，鎢的蒸發仍然很嚴重。
長期的高溫使鎢絲表面的鎢原子像水蒸氣壹樣蒸發擴散，然後壹層壹層地沈積在玻殼的內表面，使玻殼慢慢變黑，越來越不透明。
鎢的蒸發也使鎢絲越來越細，最後燒盡。
燈絲工作溫度越高，鎢蒸發越快，白熾燈壽命越短。
有什麽方法可以在真空條件下減少蒸發，延長燈絲的使用壽命？
延長壽命的唯壹方法就是降低溫度，降低燈絲溫度。鎢絲工作溫度高達2700℃時，燈泡不到1小時就會熄滅。鎢絲工作溫度降低到1700℃，使用壽命可延長到1000小時以上。
然而，這不是壹個好主意。降低鎢絲的工作溫度，即降低其白熾度，會降低白熾燈的發光效率，遠不如高溫時亮。
因此，問題就清楚地擺在了人們面前:白熾燈要想發出更多的光，就必須提高燈絲的工作溫度；如果妳想減少鎢絲的蒸發來延長燈的壽命，妳就得降低它的體溫。“這是壹個矛盾。
我們的要求不僅是發光效率高，還要減少鎢絲的蒸發。
經過多年的研究，人們註意到，當燈泡中充滿空氣時，雖然燈絲很快會被氧化，但鎢的蒸發會變慢。
原因其實很簡單:空氣由多種成分組成，只有占空氣總量1/5的氧氣氧化鎢；至於其余約占4/5的氮，不僅沒有參與破壞鎢，還做了好事——阻礙了鎢分子的運動，減緩了鎢的蒸發速度。
於是人們找到了保衛鎢絲的好朋友——氮。空氣中有氮氣，而且占空氣的大部分。可以說是“找不到地方拿，也不用努力去拿。”
在過去，為了保證白熾燈的壽命，我們必須盡可能幹凈地將玻璃燈泡中的空氣抽出。現在為了同樣的目的，我們要反其道而行之，就是在玻璃燈泡裏充入氣體，氣體不會和鎢發生化學反應。
氮是個懶家夥，喜歡自己到處亂逛，不喜歡和任何人打交道。在很多地方沒用，但是可以用在白熾燈上。
如果燈泡是真空的，那麽當鎢絲接上電源，溫度升高時，鎢的分子就會“蠢蠢欲動”，大量離開燈絲，“如入無人之境”地跑來跑去，直到被吸到玻殼壁上。
玻璃燈泡壹旦充入氮氣，白熾燈絲周圍就會形成壹層薄而穩定的氣體保護層，就像壹個活的“柵欄”。每壹個氮分子都是勇敢的戰士，守護在鎢絲附近，對那些企圖脫離集體，四處亂竄的鎢分子粗暴無禮，暴力頂撞，叫他們回到自己的工作崗位，繼續為光明服務。這樣鎢絲的蒸發速度就慢了很多。
結果就是壹個充滿氮氣的白熾燈泡。
1913年，朗繆爾首次在玻璃燈泡中充入氮氣，這是白熾燈在燈絲由碳絲改為鎢絲後的又壹重大創新。迄今為止，充氣仍是抑制鎢絲蒸發的基本措施。
但需要註意的是，氧氣或水蒸氣在工作時會與鎢絲發生反應，所以對充氣的含氧量和含水量有非常嚴格的要求，否則燈泡的壽命會大大縮短。
充氣減緩了鎢絲的蒸發速度，在相同的使用壽命下，燈絲可以在更高的溫度下工作，因此充氣燈泡的發光效率高於真空燈泡。壹般來說，充氣燈泡的發光效率比真空燈泡高1/3以上。