還記得以前照明的燈嗎?
燈泡,一說起燈泡,大家就會聯想到愛迪生,其實我查閱資料顯示愛迪生實際上是找到了合適的材料,即發明了實用性強的白熾燈。不過在之前亨利·戈培爾在1854年就發明了燈泡。燈泡最常見的功能是照明。伴隨社會的發展,對燈泡的利用也起著不同的變化,最初可能是為了生產生活提供便利,但隨著社會的進步,在燈泡的使用上也有了明顯的變化,美化環境和裝飾等不同用途。
燈泡其準確技術名稱為白熾燈,是一種透過通電,利用電阻把細絲線(現代通常為鎢絲)加熱至白熾,用來發光的燈。電燈泡外圍由玻璃製造,把燈絲保持在真空,或低壓的惰性氣體之下,作用是防止燈絲在高溫之下氧化。參照白熾燈, 一般認為電燈是由美國人湯馬士·愛迪生所發明。但倘若認真的考據,另一美國人亨利·戈培爾(Heinrich Göbel)比愛迪生早數十年已發明了相同原理和物料。
電燈泡的最大問題是燈絲的升華。因為鎢絲上細微的電阻差別造成溫度不一,在電阻較大的地方,溫度升得較高,鎢絲亦升華得較快,於是造成鎢絲變細,電阻進一步增大的循環;最終令鎢絲燒斷。後來發現以惰性氣體代替真空可以減慢鎢絲的升華。今天多數的電燈泡內都是注入氮、氬或氪氣。 現代的白熾燈一般壽命為1,000小時左右。
之後又出現LED,發光二極體,是一種能夠將電能轉化為可見光的固態的半導體器件,它可以直接把電轉化為光。LED的心臟是一個半導體的晶片,晶片的一端附在一個支架上,一端是負極,另一端連接電源的正極,使整個晶片被環氧樹脂封裝起來。半導體晶片由兩部分組成,一部分是P型半導體,在它裡面空穴佔主導地位,另一端是N型半導體,在這邊主要是電子。
但這兩種半導體連接起來的時候,它們之間就形成一個P-N結。當電流通過導線作用於這個晶片的時候,電子就會被推向P區,在P區裡電子跟空穴複合,然後就會以光子的形式發出能量,這就是LED燈發光的原理。最初LED用作儀器儀表的指示光源,後來各種光色的LED在交通信號燈和大面積顯示屏中得到了廣泛應用,產生了很好的經濟效益和社會效益。
現在為什麼使用LED照明燈了呢?LED光源發光效率高,LED光源耗電量少,LED光源使用壽命長,安全可靠性強,LED光源有利環保,LED光源更節能,很多LED燈均可取代螺旋式熱熾燈或省電燈泡,由5-40瓦特,低功率的熱熾燈,至60瓦特(只需約需7瓦特電力)。白光LED燈泡具高效能,在低功耗的市場(如手電筒、太陽能花園燈和人行道燈、自行車燈等)有領導地位。單色LED燈常用來造交通燈和節日燈飾。