電燈泡到底是誰發明的?它的發光原理與LED燈何不同?2020年的美國大選正在如火如荼地進行著,9月3號候選人拜登在演講時聲稱,電燈泡的發明者並不是愛迪生,而是一位黑人。此言一出便引起了人們的熱烈討論。難道說從小熟知的愛迪生發明電燈泡的故事是假的?
其實,早在愛迪生之前,1860年英國電氣工程師,斯旺就製成了碳絲電燈,但是始終未能達到讓碳絲持續工作的真空環境。直到1878年,隨著真空技術的不斷發展,斯旺終於製作出了第一隻白熾燈。
而愛迪生於1879年才開始投入到電燈的研究中。他試圖找到發光強且價格便宜的耐熱材料,作為燈絲,先後嘗試了一1600種材料都不理想。直到1879年10月21日,愛迪生成功製造出了碳化棉絲白熾燈並獲得專利。之後,他仍舊致力於電燈泡的改進,並於1880年研製出能夠持續發光1200個小時的炭化竹絲燈。
雖然斯旺在1880年也申請了白熾燈專利,但是卻沒有像愛迪生一樣建立發電站和輸電網。因此,隨著電燈泡走入千家萬戶,人們便記住了愛迪生的名字。但是這個糾纏的故事中並沒有出現拜登所說的黑人,他究竟是誰呢?這位非裔美國人的名字叫做劉易斯·拉蒂默,他是愛迪生改善電燈泡和申請專利期間的合作夥伴。
回到今天,距離電燈泡的發明已經過去了一百多年,白熾燈也漸漸退出了人類的視野。隨之而來的是第二次光革命--LED燈,那麼它的原理與白熾燈有何不同?白熾燈是利用燈絲通電後產生的熱輻射發出光芒,其能量轉換率極低,只有2%到4%的電能轉化為光。而LED燈則是利用半導體晶片,將電能直接轉化為光能,半導體晶片由P型半導體和N型半導體構成,一端空穴多,一端電子多,當電流通過晶片時,便會將N區的電子推向P區的空穴,並在此過程中以光子的形式釋放能量。
不同的片結構材料可以產生不同顏色的光,這便是LED燈的發光原理,它比白熾燈節電80%。在同等功率下電量是白熾燈的十倍,壽命長達5~10萬個小時,是白熾燈的50倍以上,並且由無毒材料製成,能夠回收利用。
由此看來,LED燈無疑是一項,節能,高效又環保的照明技術,它被廣泛應用於顯示屏,指示燈,照明光源等眾多領域。白熾燈照亮20世紀,而LED燈將照亮21世紀。