日光燈如何發明的？

耀眼奪目的發明——伊曼等人發明日光燈的故事1879年，美國著名的科學家愛迪生發明了白熾燈，結束了人類“黑暗”的歷史。人們在歡呼、慶祝這壹偉大發明的時候，富有遠見的科學家已經看到了白熾燈明顯的不足之處：它只利用電能的10%-20%，其余的80%-90%的電能以熱損耗的形式被浪費掉。“白熾燈靠電流加熱，使熱能轉換為光能，這種電能的利用形式太浪費了，能不能開辟壹條電能利用的新途徑呢?”有的科學家提出了新的想法。美國的黑維特就是持這種想法的科學家之壹。他默默地紮在實驗裏。他將耐熱玻璃制成燈管，抽出燈管內的空氣。然後往燈管內充入各種金屬和氣體，反復進行比較。1902年，黑維特發明了水銀燈。這種水銀燈是在真空的燈管中充入水銀和少量氬氣。通電後，水銀蒸發，受電子激發而發光。水銀燈比白熾燈亮多了，光線近似太陽光，能量利用率也較高。但是，水銀燈會輻射出大量紫外線，而紫外線是對人體有害的；且水銀燈光線太亮、太刺眼，因此它不能得到廣泛應用。壹時間，許多科學家潛心於水銀燈的研究。他們認定沿著水銀燈的思路研究下去，終究會成功的。不少科學家註意到：早在1852年，英國物理學家斯托克期發現了壹種碰到光就能產生另壹種光的熒光物質，並且經這種熒光物質轉換後的光的波長遠比外來光的波長要長。“既然紫外線比可見光的波長短，用紫外線去照射熒光物質，肯定可以得到比紫外線的波長要長得多的可見光!”科學家馬上聯想到了水銀燈的弊端。“山窮水盡疑無路，柳暗花明又壹村”。這可是個極有價值的推測。它意味著大量有害的紫外線將變成可見光。具體來說，只要在水銀燈管內壁塗上熒光物質，當水銀燈輻射的紫外線照到熒光物質上時，就會被激發變成可見光。有了這麽壹個明確的理論指導，按理說，水銀燈的改進工作應該有個飛躍了。經過認真分析與探討，科學家認定原來的推測沒有錯，關鍵問題是技術上沒有過關，也就是說，水銀燈的啟動裝置不理想。可是要制作壹個理想的啟動裝置談何容易!水銀燈的改進工作進入了艱難階段。19l0年，法國科學家註意到莫爾在1895年做的壹個實驗。在這個實驗中，莫爾在抽掉空氣的玻璃燈管中，充入少量的二氧化碳，然後給以高壓，使它放電，結果燈管發出白光。克勞特根據莫爾的實驗，在抽掉空氣的玻璃燈管中，分別充入氖、氬、氦等惰性氣體。他發現，充入氖氣，燈管會發出紅橙色的光；充入氖和氬的混合氣，燈管會發出藍色的光；充入氖和水銀的混合氣，燈管會發出綠色的光；充入氦氣，燈管會發出金黃色的光。如果在管內壁塗不同熒光物質，燈光的色彩將更豐富。“這是多麽奇妙的現象啊!”克勞特驚喜萬分。克勞特根據這種燈光的特殊性能，制作了壹幅宣傳廣告：紅色的花朵，綠色的葉子，黃色的文字。他把這個廣告掛在法國巴黎的鬧市區。在夜晚，這張廣告發出五彩繽紛的燈光，顯得格外醒目。克勞特獲得了霓虹燈的發明專利，並成立了“克勞特霓虹燈公司”，結果發了大財。直到1932年，克勞特專利權到期，從此，世界各地才開始廣泛生產霓虹燈。雖然霓虹燈亮度不夠，不能作為照明用，只能用它豐富的燈光色彩作廣告，但它再壹次證明：不采用愛迪生的使電變為熱，熱再變為光的方法，而采用壹條更經濟地利用電能的途徑完全可行。也就是說，水銀燈的進壹步研制、改進是大有前途的。這給了科學家極大的信心。美國通用電子公司的研究人員伊曼，與其他科學家壹樣，從霓虹燈的亮光中，看到了光明的前途。他加快了研制的步伐。終於在1938年，突破了啟動裝置的設計與制作大關，制作了與水銀燈性能截然不同的熒光燈。這種熒光燈是在壹根玻璃管內，充進壹定量的水銀，管的內壁塗有熒光粉，管的兩端各有壹個燈絲做電極。它的工作原理是：通電後，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。顯然，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，省電。因此，它壹誕生，便很快進入了壹般家庭。由於熒光的成分與日光相似，因此人們也叫它“日光燈”。