Oko 180 godina je prošlo od izuma prve ugljenične žarulje sa žarnom niti. Revolucija u tadašnjem svijetu rasvjete odavno je ostavljena i malo ljudi razmišlja o tome kako je sve počelo. Vremenom su se tehnologije promijenile: svjetiljku s karbonskom spiralom zamijenila je žarulja sa žarnom niti sa platinastom spiralom, zatim lampa sa ugljenisanom niti od bambusa u evakuiranoj posudi i mnoge druge modifikacije svjetiljki. Mnogi materijali nisu pokušani stvoriti učinkovitiju žarulju sa žarnom niti, ali to nije donijelo značajne rezultate. U modernim žaruljama sa žarnom niti koristi se zavojnica od volframa, ali ovaj rijetki materijal također omogućuje postizanje da se samo 5% energije pretvori u svjetlost. Globalna revolucija dogodila se samo u doba štednje energije i LED svjetiljki. Na osnovu potpuno drugačijeg principa luminiscencije, ove lampe su omogućile čovečanstvu da značajno poboljša kvalitet osvetljenja i smanji njegove troškove.

Pokušajmo pratiti cijelu istoriju izvora svjetlosti i vrste svjetiljki koje postoje u naše vrijeme.

Danas se sve lampe mogu podijeliti u tri glavne grupe: sa žarnom niti, sa pražnjenjem i LED. Ljudi iz "stare škole" odlučno odbacuju posljednja dva tipa, što je uzalud. No krenimo redom.

Sijalice sa žarnom niti

Sijalica sa žarnom niti je električni izvor svjetlosti čije je svjetlosno tijelo vodič zagrijan protokom električne struje do visoke temperature. Sve žarulje sa žarnom niti mogu se podijeliti u pet tipova:

Prednosti žarulja sa žarnom niti uključuju njihovu nisku cijenu, male veličine, trenutno uključivanje, odsutnost otrovnih komponenti, rad pri niskim temperaturama okoline. No, njihovi nedostaci ipak se ne mogu usporediti savremenim zahtevima do izvora svetlosti. Tu spadaju: niska efikasnost (efikasnost ne veća od 5%), kratak radni vek, oštra zavisnost efikasnosti svetlosti i radni vek od napona, temperatura boje u rasponu od 2300 do 2900 K, velika opasnost od požara.

Sijalice sa žarnom niti postepeno postaju stvar prošlosti, ali odati počast istoriji koja je utrla put od postanka do modernih izvora rasvjete:

1838-1854- prve lampe koje pokreće električna struja. Pronalazači: Belgijanac Jobar, Englez Delarue, Nijemac Heinrich Goebel.

11. jula 1874 Godinama je ruski inženjer Aleksandar Nikolajevič Lodygin dobio patent za žarulju sa žarnom niti. Kao filament koristio je karbonsku šipku smještenu u evakuiranu posudu.

Godine 1876 Ruski izumitelj i poduzetnik Pavel Nikolajevič Yablochkov razvio je električnu svijeću i za nju dobio francuski patent. Svijeća Yablochkov pokazala se jednostavnijom, prikladnijom i jeftinijom za rad od ugljične lampe Lodygin. Jabločkovljev izum može se pripisati i lampama za pražnjenje.

Godine 1879 Američki pronalazač Thomas Edison patentirao je lampu sa platinskim vlaknom. 1880. vratio se ugljičnim vlaknima i stvorio svjetiljku s vijekom trajanja od 40 sati. Istovremeno, Edison je izumio uložak, bazu i prekidač. Uprkos tako kratkom vijeku trajanja, njegove lampe zamjenjuju do tada korišteno plinsko osvjetljenje.

Godine 1904 Mađari dr. Sandor Yust i Franjo Hanaman dobili su patent za upotrebu volframovog vlakna u svjetiljkama. U Mađarskoj su proizvedene prve takve lampe koje su na tržište ušle preko mađarske firme Tungsram 1905. godine.

Godine 1906 Lodygin prodaje patent za vlakno od volframa kompaniji General Electric. Zbog visokih troškova volframa, patent ima samo ograničenu upotrebu.

Godine 1910 William David Coolidge izumio je poboljšanu metodu proizvodnje volframovih vlakana. Nakon toga, volframova nit zamjenjuje sve druge vrste vlakana.

Preostali problem s brzim isparavanjem filamenta u vakuumu riješio je američki naučnik Irving Langmuir, koji je, radeći od 1909. u General Electricu, došao na ideju da sijalice lampe napuni inertnim gasom, što je značajno povećalo vijek trajanja lampe.

Sijalice za pražnjenje

Eksperimenti na stvaranju sjaja u cijevima ispunjenim plinom započeli su 1856. godine. Većina sjaja bila je u nevidljivom rasponu spektra. Tek 1926. godine Edmund Germer je predložio povećanje radnog pritiska u tikvici i premazivanje tikvica fluorescentnim prahom, koji pretvara ultraljubičasto svjetlo koje emitira pobuđena plazma u jednolično bijelo svjetlo. Kao rezultat toga, započelo je doba svjetiljki za pražnjenje plina.

Trenutno je E. Jermer priznat kao izumitelj fluorescentne lampe. General Electric je kasnije kupio Jermerov patent i do 1938. uveo fluorescentne lampe u široku komercijalnu upotrebu.

1927-1933- Mađarski fizičar Denis Gabor, koji je radio u Siemens & Halske AG (danas Siemens), razvio je živinom svjetiljku visokog pritiska, koja se danas obično koristi u uličnoj rasvjeti.

Značajan doprinos poboljšanju fluorescentnog praha, kasnije nazvanog fosfor, dao je 1930 -ih godina sovjetski fizičar Sergej Ivanovič Vavilov.

1961 godina- stvaranje prvih natrijumskih sijalica visokog pritiska. Krajem 70 -ih godina prošlog stoljeća, General Electric je prvi lansirao natrijumske lampe na tržište, a nešto kasnije i metal -halogene lampe.

Ranih 80 -ih pojavile su se prve kompaktne fluorescentne sijalice (CFL).

Godine 1985 OSRAM je prvi predstavio lampu sa integrisanim elektronskim prigušnicom.

Cijela raznolikost svjetiljki s pražnjenjem plina može se prikazati sljedećim dijagramom:

Najpopularnije u ovoj grupi su, možda, kompaktne fluorescentne lampe. Omogućuju vam uštedu energije do 5 puta u odnosu na žarulje sa žarnom niti, dok im je vijek trajanja oko 8 godina. Tijelo ove svjetiljke je zagrijano u maloj mjeri, što im omogućuje upotrebu svugdje. Osim toga, fluorescentne lampe mogu imati različite temperature boja i različite mogućnosti izgleda.

No, nažalost, CFL -ovi imaju nekoliko nedostataka, koji uključuju:

• Značajno smanjenje vijeka trajanja pri radu u mrežama s naponskim naponima, kao i čestim uključivanjem i isključivanjem.
• Spektar takve lampe je linearan. To dovodi ne samo do pogrešne reprodukcije boja, već i do povećanog umora očiju.
• Kompaktne fluorescentne sijalice sadrže 3-5 mg žive.
• Korištenje prekidača s pozadinskim osvjetljenjem dovodi do povremenog, svakih nekoliko sekundi, kratkotrajnog paljenja svjetiljki (u visokokvalitetnim svjetiljkama, nevidljivim za oči), što dovodi do ranog kvara lampe.
• Uobičajeni CFL -ovi nisu kompatibilni s zatamnjivačima. Troškovi prigušivih svjetiljki su oko 2 puta veći.

Iz tih razloga pitanje novih tehnologija u proizvodnji izvora svjetlosti ostalo je otvoreno. LED lampe su stupile na svetlo.

LED sijalice

LED izvori svjetlosti temelje se na efektu sjaja poluvodiča (dioda) pri prolasku električne struje kroz njih. Male veličine, efikasnost i trajnost omogućuju proizvodnju bilo kojih rasvjetnih uređaja na bazi LED dioda. Danas LED diode zauzimaju značajan udio na tržištu izvora svjetlosti i koriste se svugdje.

Prvi izvještaj o emisiji svjetlosti od poluprovodničke diode dao je 1907. godine britanski eksperimentator Henry Round iz kompanije Marconi. Značajno je napomenuti da je ova kompanija kasnije postala dio General Electric -a i postoji do danas.

Godine 1923 Oleg Vladimirovič Losev u radio laboratoriji u Nižnjem Novgorodu pokazao je da se sjaj diode javlja u blizini p-n spoja. Dva certifikata o autorskim pravima koja je dobio za svjetlosni relej (prvi je objavljen u februaru 1927.) formalno su Rusiji dodijelili prioritet u oblasti LED dioda, koji je izgubljen šezdesetih godina prošlog stoljeća. u korist Sjedinjenih Država nakon izuma modernih LED dioda pogodnih za praktičnu upotrebu.

Godine 1961 Robert Bayard i Gary Pittman iz kompanije Texas Instruments otkrili su i patentirali infracrvenu LED tehnologiju.

Godine 1962 Nick Holonyak iz kompanije General Electric razvio je prvu svjetsku praktičnu LED diodu koja radi u svjetlosnom (crvenom) rasponu.

1972. godine George Craford (student Nicka Holonyaka) izumio je prvu žutu LED na svijetu i poboljšao svjetlinu crvene i crveno-narančaste LED diode za 10 puta.

Godine 1976 T. Pearsall stvorio je prvu svjetsku LED diodu visokih performansi visoke svjetline za telekomunikacijske aplikacije pronalaskom poluvodičkih materijala posebno prilagođenih za prijenos putem optičkih vlakana.

LED diode ostale su izuzetno skupe do 1968. (oko 200 USD po jedinici). Monsanto je bio prvi koji je masovno proizvodio vidljive svjetlosne diode za upotrebu u indikatorima.

Hewlett-Packard je mogao koristiti LED u svojim ranim džepnim kalkulatorima.

Prednosti LED svjetiljki uključuju:

Glavni nedostaci LED dioda prvenstveno su povezani s njihovom visokom cijenom. Tako je, na primjer, omjer cijene i lumena super svijetlih LED dioda 50-100 puta veći od onog kod konvencionalnih žarulja sa žarnom niti. Osim toga, mogu se razlikovati još dvije točke:

• LED zahtijeva konstantnu nazivnu radnu struju. Zbog toga se pojavljuju dodatne elektroničke komponente koje povećavaju cijenu sustava rasvjete u cjelini.
• Relativno niska granica temperature: LED diode za osvjetljenje velike snage zahtijevaju vanjski hladnjak za hlađenje, jer imaju strukturno nepovoljan omjer svojih dimenzija i toplinske snage (premali su) i ne mogu rasipati toliko topline koliko ispuštaju (unatoč još većoj efikasnost od sijalica drugih vrsta).

Danas se stručnjaci slažu da je bliska budućnost rasvjete iza LED dioda. Trenutno ne postoji učinkovitija i praktičnija tehnologija.

Uzimajući u obzir rastuću potrebu čovječanstva za umjetnom rasvjetom, može se pretpostaviti da će se pojaviti nove, efikasnije tehnologije. Ali oni će doći da zamijene LED diode, koje će u narednim godinama postati uobičajene kao i kod žarulja sa žarnom niti.

Svakodnevno svi bez oklijevanja koristimo tako divnu stvar kao što je električno osvjetljenje. Svjetiljke su za nas postale isti sastavni dio svakodnevnog života kao četkice za zube, ali malo se ljudi sjeća i zna o tome kako se zapravo odvijao razvoj rasvjetnih uređaja, čiji je doprinos formiranju elektroenergetske industrije bio najznačajniji i kako Amerikanci su još jednom "zagrijali ruke" za istraživanje cijelog čovječanstva.

Dakle, tema današnje priče je priča o rasvjeti takva kakva jeste, sa iznošenjem činjenica i datuma iza kojih leže velika otkrića i neumorni rad velikih pronalazača.

Kao i svaku povijesnu temu, razvoj električne energije neće biti moguće u potpunosti uklopiti u redovan članak. Ali pokušat ćemo se sjetiti najvažnijih prekretnica ovog procesa i sjetiti se naučnika koji su dane i noći provodili svoj posao tako da smo danas s vama: idemo automobilom, gledamo televiziju, koristimo pametne telefone i osvjetljavamo svoj dom u noć.

Igranje sa vatrom

Vjeruje se da je prvi izvor vatre za drevnog čovjeka (nazovimo ga Tamer) bila munja koja je udarala u drveće i palila ih. Znatiželjni i hrabri Tamer prišao je vatri i osjetio toplinu koju daje.

Zatim je Tamer probudio misao (sjetite se da su danas naučnici skloni vjerovati da je mozak drevnog čovjeka radio mnogo bolje od mozga njegovih suvremenika, jer je stalno morao rješavati problem preživljavanja, zbog čega mu je um bio oštar i brz) , zašto mi je noću hladno u vašem skloništu, jer ga možete zagrijati. Uzeo je goruću granu i radostan otrčao kući.

Od tada su Tamer i sva njegova brojna rodbina i potomci naučili ne samo da se zagrijavaju uz vatru, već i da na njoj kuhaju ukusnu toplu hranu, osvjetljavaju prostor oko sebe, nalaze joj vjersku upotrebu, i što je najvažnije , kako bi sami zapalili plamen, jer nova munja možda neće udariti u blizini godinama ili čak decenijama.

Vatrogasni priključci su se takođe vremenom promijenili:

• U početku je vatra gorjela usred kamene pećine, ravnomjerno zagrijavajući i osvjetljavajući prostor oko nje.
• Zatim je vatra postavljena na posebno mjesto koje se naziva ognjište kako bi zaštitili sebe i malu djecu od opekotina i ozljeda.

• U Rusiji su došli na ideju da upotrijebe osvijetljenu drvnu sječku zvanu baklja kao izvor svjetlosti. Princip je vrlo jednostavan - pričvršćen je pod kutom na postolje s metalnim vrhom (svjetlom), a donji kraj zapaljen. Metalni lim ili posuda s vodom stavljeni su pod vatru kako bi zaštitili kuću od požara.
• Vremenom su ljudi počeli otkrivati ​​nove tvari koje mogu podržati sagorijevanje. Korištena su različita ulja i smole, zahvaljujući kojima su se pojavili novi izvori osvjetljenja - uljni gorionici i baklje.

• Sada je mnogo lakše osvijetliti velike prostore. Lampe su dugo gorele i davale čak i prigušeno, ali jednolično osvetljenje. Mnogo godina kasnije, takvi plamenici počeli su se koristiti za uličnu rasvjetu.

• U kraljevskim dvorcima i gradskim vijećnicama pojavili su se posebni zaposlenici, odgovorni za paljenje takvih svjetiljki.

• No, povijest razvoja rasvjete s vatrom tu nije stala. Nakon mnogo hiljada godina pojavile su se masne svijeće. Svojstva sagorijevanja masti postala su poznata čovjeku, mnogo prije toga, lako ih je pronaći praktična upotreba ove informacije ranije nisu bile dostupne. Autor članka ne može ni zamisliti koliko je vremena i truda bilo potrebno da se shvati da tanki štapić treba umočiti u otopljenu masnoću i ostaviti da se stvrdne. Zaista, ljudska inteligencija i marljivost su neograničeni!

• Upotreba vatre kao izvora svjetlosti tu ne prestaje. 1790. francuski inženjer Philippe Le Bon počeo je raditi na procesima destilacije suhog drva i ubrzo je uspio proizvesti plin koji je gorio mnogo jače od bilo kojeg drugog rasvjetnog tijela tog dana. Neko vrijeme nastavio je svoje eksperimente, poboljšavajući proces, i ubrzo ugledao svjetlo prvog plinskog gorionika, za koji je Filip dobio patent.

• Londonski trgovački centar Pell Mall smatra se prvom ulicom na svijetu koja je osvijetljena plinskim gorionicima - 1807. godine kralj George IV je to naredio, jer se ta ulica smatrala najprometnijom i zahtijevala je regulaciju prometa.

• Plinsko osvjetljenje ulica i trgova došlo je u Rusiju nakon više od 50 godina - takve svjetiljke pojavile su se na ulicama Sankt Peterburga i Moskve 60 -ih godina 19. stoljeća.

Plinsko osvjetljenje je u to vrijeme bila prava revolucija u znanosti i tehnologiji. Prvi plamenici bili su daleko od savršenih i često su izazivali požare, ali s vremenom je njihov dizajn bio usavršen i nastavili su služiti ljudima. Takve su se svjetiljke koristile jako dugo, čak i nakon pojave električnog svjetla.

Struja i rasvjeta na njemu

Pa, došli smo do zabavnog dijela - a ovo je istorija električnog osvjetljenja. Teško je precijeniti ulogu električnog svjetla u životu savremenog čoveka, jer je apsolutno sve vezano za to! Danas je odsustvo sijalice na ulazu prava tragedija za njene stanovnike.

Dakle, sama povijest kao znanost postavlja mnoga pitanja. Mnogi moderni autoritativni naučnici skloni su vjerovanju da je povijesna stvarnost daleko od onoga što nas danas uče u školi.

Ostavit ćemo rasprave o ovom pitanju za profesionalce, ali nas zanima povijest stvaranja električne rasvjete, koja se može sa sigurnošću nazvati pouzdanom, budući da se, uglavnom, razvila u posljednjih 250 godina, a nije udaljeni od nas prašinom vremena.

Prekretnice u eri električne energije i epilog

Prije svega, detaljnije ćemo opisati prodor električne svjetlosti u naš život i prisjetiti se svih glavnih događaja i otkrića koja su pridonijela dolasku i razvoju takve rasvjete. Reći ćemo vam o istaknutim naučnicima, čija su imena danas nepravedno zaboravljena.

• 1780 godina- stvorene su vodikove lampe u kojima se prvi put u povijesti koristi električna iskra.
• 1802 godina- užarena užarena žica od platine i zlata je otvorena.

• 1802 godina- Ruski naučnik, eksperimentalni fizičar Vasilij Vladimirovič Petrov, koji je samostalno proučavao elektrotehniku, otkriva fenomen električnog luka između dva ugljenična štapa. Osim svjetlosnog zračenja, otkriva i dokazuje praktičnu primjenu ovog efekta za zavarivanje i topljenje metala, kao i njihovo oporavak iz ruda. Petrov dolazi do brojnih važnih otkrića, pa ga s pravom nazivaju ocem domaće elektrotehnike.
• 1802 godina- V.V. Petrov otkriva efekt sjaja sjajnog pražnjenja.
• 1820 godina- Engleski astronom Warren de la Rue demonstrirao je prvu poznatu žarulju sa žarnom niti.

• 1840 godina- Njemački fizičar William Robert Grove po prvi put koristi električnu struju za zagrijavanje niti.

• 1841 godine- Engleski pronalazač F. Moleins patentirao je svoju sijalicu u kojoj je blistao ugljeni prah, postavljenu između dva platinasta štapa.
• 1844 godine- Američki naučnik Starr pokušava stvoriti svjetiljke sa ugljikovim vlaknom, ali rezultati njegovih eksperimenata su dvosmisleni.
• 1845 godine- King dobija patent u Londonu za upotrebu vlakana uglja i metala za rasvjetu.

• 1854 godine- Heinrich Goebel, dok je u Americi, po prvi put stvorio lampu sa tankim ugljeničnim vlaknom. Njoj on osvjetljava izlog svoje trgovine u kojoj je prodavao satove koje je napravio.
• 1860 godina- prve živne cijevi s pražnjenjem na gas pojavljuju se u Engleskoj.

• 1872 godine- Ruski inženjer elektrotehnike Lodygin demonstrira svoje žarulje sa žarnom niti, osvjetljavajući gledališta Tehnološkog univerziteta u Sankt Peterburgu u Ulici Odessa. Dvije godine kasnije dobio je patent za svoj izum u nekoliko zemalja odjednom.
• 1874 godine- Pavel Nikolajevič Jabločkov, ruski vojni inženjer, elektroinženjer i preduzetnik, stvara prvu rasvjetnu instalaciju na svijetu željeznica električni reflektor postavljen na pramcu lokomotive.

• 1876 ​​godine- P.N. Jabločkov izmišlja svijeću načinjenu od dva ugljena koja su odvojena dielektrikom (kaolin). Ovaj izum je bio revolucija u elektrotehnici i počeo se svugdje koristiti za osvjetljavanje gradova. O tome ćemo više govoriti u sljedećem poglavlju.
• 1877 godine- Maxim, američki pronalazač, pravi svjetiljku od platinaste trake bez prozirne sijalice.
• 1878 godine- Swann, engleski naučnik, demonstrira svoju lampu sa karbonskim štapom.

Dopustimo sebi malu lirsku digresiju. Gdje se u cijelom nizu otkrića krije slavni pronalazač Thomas Edison?

Unatoč činjenici da je sam Edison vlastitim rukama proveo oko 1200 eksperimenata sa lampama, radije ga se može nazvati talentiranim poduzetnikom koji je uspio dovršiti dizajn svjetiljki. Činjenica je da su glavni efekti i vrste svjetiljki već izmišljeni u to vrijeme.

Edison kupuje sve potrebne patente, spaja tehnologiju i izmišlja držač žarulja sa žarnom niti sa kojim smo upoznati do danas. Ne omalovažavamo zasluge slavnog američkog izumitelja, jednostavno je nepošteno vjerovati da je žarulja sa žarnom niti samo njegovo djelo.

Edisonove lampe koriste isti princip kao i kod Jabločkovih svijeća, s jedinom razlikom što je cijela konstrukcija smještena u vakuumsku tikvicu, zahvaljujući kojoj je lampa počela raditi mnogo duže.

1880. Thomas Edison je dobio patent za svoj izum i započeo masovnu proizvodnju koja iz godine u godinu dobiva na zamahu. Edison je postao bogat čovjek, dok je Yablochkov umro 1894. godine u Saratovu u siromaštvu.

• 1897. - Njemački naučnik Walter Nernst stvorio je žarulje sa žarnom niti od metalnih niti. Zasnovan je na Edisonovoj lampi.
• 1901. - početak 20. veka. Cooper-Hewitt je izumio živinu lampu niskog pritiska.

• 1902 - Ruski naučnik nemačkog porekla Bolton koristi tantal za nit.

• 1905. Auer koristi volfram i osmij za vlakna.
• 1906 Kuh izumio živinu lampu visokog pritiska.
• 1920. - otvoren je ciklus halogena.
• 1913. Langier izumio plinsku sijalicu sa navojem volframa.

Na fotografiji - natrijumova lampa niskog pritiska

• 1931 Pirani predstavlja svoju natrijumovu lampu niskog pritiska.
• 1946 Schultz stvara ksenonsku lampu. Iste godine pojavljuje se živina lampa visokog pritiska sa fosforom.
• 1958. - Stvorene su prve halogene sijalice sa žarnom niti.
• 1960. - žive sijalice visokog pritiska sa aditivima joda.
• 1961. - Izumljena je prva natrijumova lampa visokog pritiska.

• 1962. Nick Holonyak stvara prvu vidljivu LED diodu za General Electric. Inače, ovu kompaniju je osnovao Thomas Edison.
• 1982. - Halogena lampa sada može raditi na niskom naponu.
• 1983 - fluorescentne lampe postaju kompaktne.
• 2006 - pojavljivanje na tržištu LED lampi za kućnu upotrebu.

Zapravo, gornja lista je daleko od potpune. U nju je bilo moguće uključiti još mnogo uvodnih efekata, ali, nažalost, imamo ograničen prostor i odabrali smo najvažnije po našem mišljenju.

Ako ste zainteresirani za dublje proučavanje ovog pitanja, potražite informacije na Internetu ili u znanstvenim knjigama.

Uloga Yablochkova u razvoju elektroenergetske industrije

Kako ne govoriti o samoj električnoj energiji i otkrićima povezanim s njom. Prvi eksperimenti naučnika započeli su davne 1650. Od tada su se mnogi naučnici "razboljeli" po ovom pitanju, a rezultat njihovog rada bilo je stvaranje električnih mehaničkih mašina.

Od sredine 19. stoljeća došlo je do porasta upotrebe elektromotora. Tehnika s takvim pogonom počela je postupno istiskivati ​​parne strojeve.

To je uvelike olakšalo uvođenje u proizvodnju takozvane "svijeće Yablochkov". Nijedan drugi izum nikada nije dobio tako brzo i široko prihvaćeno usvajanje.

Bio je to pravi trijumf za ruskog izumitelja, koji posjeduje i mnoga druga otkrića:

• Yablochkov je smislio način povezivanja proizvoljnog broja svjetiljki na izvor napajanja. Nitko prije nije pomislio na ovo, a svaku je lampu napajao zasebni dinamo.
• Petr Nikolajevič izumio je i sastavio prvi transformator električne struje.
• Yablochkov je naučio koristiti izmjeničnu struju, koja se prije njega smatrala opasnom i nije pronašla praktičnu upotrebu.
• Napravio prvi alternator.
• Došao je do još nekoliko izvora svjetlosti.
• Napravio je mnogo električnih automobila.
• Izumio prvi galvanski automobilski akumulator.

Danas mnoge ideje nadarenog ruskog naučnika pronalaze novu primjenu u elektrotehnici, ali on je započeo svoju karijeru pokušavajući poboljšati Foucault regulator, koji je u to vrijeme bio široko rasprostranjen.

Godine 1974. vladin voz trebao je krenuti iz Moskve za Krim, a uprava željeznice Moskva-Kursk odlučila je osvijetliti prolaz kako bi povećala sigurnost. Obratili su se Yablochkovu, za kojeg se pričalo da ga zanima električna energija.

Jabločkov postavlja svoj reflektor na lokomotivu koja radi na principu stvaranja električnog luka. Lučna svjetiljka morala se stalno podešavati zbog činjenice da je do električnog luka došlo tek kada se primijeti određena udaljenost između karbonskih šipki. Same šipke su izgorjele tijekom rada, stoga je bio potreban regulacijski mehanizam koji bi pomaknuo šipke jedna prema drugoj potrebnom brzinom.

Rezultat eksperimenta pokazao je da bi dizajn regulatora trebao biti pojednostavljen jer zahtijeva stalnu pažnju, a Yablochkov je počeo razmišljati o ovom problemu. Usput je provodio pokuse o elektrolizi rastvora natrijum hlorida.

U toku jednog od ovih eksperimenata, paralelni ugljevi u fiziološkoj otopini su se dodirivali i odmah je bljesnuo sjajni električni luk. Tada je naučniku u glavu došao princip rada lampe bez regulatora.

Godine 1975. Yablochkov je odnio dinamo koji je napravio u Pariz i podnio zahtjev za patent. U izvještaju na sastanku Francuskog društva fizičara najavio je principe svog izuma i pokazao ih na djelu.

15. aprila 1876. godine, dok je bio u Londonu, Yablochkov je javno demonstrirao rad svoje svijeće na izložbi fizičkih uređaja. Mnogobrojna publika je bila oduševljena. Taj se datum u biografiji naučnika smatra trijumfalnim.

Uslijedilo je brzo širenje noviteta, ali 1881. godine svijetu je predstavljena žarulja sa žarnom niti, koja je mogla raditi do 1000 sati. Novost je bila mnogo ekonomičnija, pa su troškovi korištenja električne energije postali znatno niži.

Moderne lampe za osvetljenje

Čudno, ali danas još uvijek koristimo Edisonove lampe i svijeće Yablochkov. A ako prvi žive svoje dane, zamijenjeni svojim luminiscentnim i LED kolegama, drugi su se doživjeli potpuno ponovno rođenje.

Svjetlo sa električnim lukom se vraća u obliku halogenih žarulja za automobile. Upotreba halogena omogućila je produženje vijeka trajanja filamenta. To je također omogućilo stvaranje svjetiljki veće snage.

Naravno, ove svjetiljke izrađene su po novim tehnologijama i koriste potpuno drugačije materijale nego prije 140 godina, ali osnovni princip rada ostaje isti kao i prije.

Šta danas koristimo za rasvjetu? Fluorescentne lampe su vrlo rasprostranjene. Koriste se za ulično osvjetljenje, industrijsko osvjetljenje, škole, vrtiće i domove. 80 -ih godina prošlog stoljeća naučili su kompaktno napraviti takve svjetiljke, što im je omogućilo ugradnju u lustere i stolne lampe.

Drugim riječima, moderne fluorescentne lampe nazivaju se štedne sijalice, i to nije njihov jedini plus:

1. Upotreba takvih svjetiljki omogućila je smanjenje potrošnje električne energije za rasvjetu za 6-7 puta;
2. Vatrootporni su jer se tijekom rada ne zagrijavaju mnogo;

Ima i dovoljno nedostataka takvih svjetiljki:

1. Cijena je najvažnija. Prosječna cijena takve svjetiljke je 200-300 rubalja, a to se odnosi na segment niske kvalitete.
2. Svjetiljke imaju spiralni oblik, koji iz estetskih razloga ne odgovara svakoj svjetiljci. Istina, s vremenom su naučili stavljati ih u dodatne tikvice različitih oblika.

1. Odlaganje štednih svjetiljki cijeli je problem jer sadrže živu, čije se pare smatraju vrlo otrovnim.

Kao što možete zamisliti, nedostaci su prilično ozbiljni. Ovo je tehnologiju gurnulo u novi skok - LED diode su se počele koristiti kao glavni izvor svjetlosti.

Iako su LED diode otkrivene još sredinom 20. stoljeća, one su se počele koristiti kao svjetiljke tek početkom 21. stoljeća. Razlog leži u činjenici da LED diode emitiraju u vrlo uskom rasponu, što je otežavalo stvaranje izvora svjetlosti prihvatljivog za ljudsko oko. Osim toga, ovo svjetlosno zračenje je nekompatibilno s ljudskim vidom i može mu naškoditi.

Svi ovi razlozi doveli su do duge razvojne faze, tokom koje je većina riješena, a od 2006. LED su postale punopravni izvor svjetlosti.

Njihov dolazak označio je sljedeće prednosti za stjecatelje:

• Potrošnja energije je smanjena čak i u usporedbi s luminiscentnim protivnicima koji štede energiju;
• Odvođenje topline takvih svjetiljki je na vrlo niskom nivou i nije usmjereno prema zračenju, već u podnožje svjetiljke, koje je još hladnije od konkurencije;
• Dug radni vijek, izračunat za više ciklusa uključivanja i isključivanja. Prema ovom parametru, nijedna druga svjetiljka ne doseže razinu LED -a;
• Spektar boja - nedostatak se pretvorio u prednost jer je raznolikost zračenja u boji postala vrlo velika;
• Jednostavno odlaganje - za bacanje lampe ne morate brinuti o posljedicama ili trčati do sabirnog mjesta;
• LED lampe su ekološki prihvatljive - tokom rada se ne ispuštaju štetne tvari;
• Mnoga kućišta LED svjetiljki izrađena su od izdržljive plastike koja lako može preživjeti pad sa visine od nekoliko metara.

No, kao i obično, postojali su neki nedostaci, koje smo također dužni izreći:

• Neke žarulje imaju treperenje koje je oku nevidljivo. To se odnosi na jeftine proizvode iz Kine i drugih azijskih zemalja. Takve lampe mogu biti štetne po zdravlje ljudi.
• Isti jeftini proizvodi mogu emitirati u spektru štetnom za ljudsko oko.
• Emisija svjetlosti LED diode događa se strogo u jednom smjeru, što čini kut osvjetljenja vrlo malim u odnosu na protivnike. Da bi se riješio problem, dizajnirane su lampe tipa "kukuruz", kao na jednoj od gornjih fotografija. U njima su LED diode smještene oko središnje šipke, što podsjeća uho na kulturu po kojoj su nazvane.
• Vremenom, pojedinačne LED diode u lampi mogu izgorjeti, uzrokujući pad svjetline. S jedne strane, svjetiljka nastavlja raditi, ali s druge strane, njena snaga možda više neće biti dovoljna za ugodnu upotrebu, a zamjena je neizbježna.

Ranije se cijena LED svjetiljki mogla pripisati nedostacima, ali su u posljednje vrijeme postale pristupačnije. Tako se, na primjer, dobra svjetiljka može kupiti za 150 rubalja. Proizvodi i usluge poznatih marki, poput "Phillipsa", i dalje je vrlo skupo (od 500 do 2000 rubalja).

Savjet! Nije tako lako odgovoriti na pitanje koju lampu izabrati danas! Da biste saznali više o modernim rasvjetnim uređajima, pomoći će video koji prilažemo članku.

Odavde donosimo zaključak da je evolucija rasvjetnih uređaja još uvijek daleko od potpune. Ali ono što danas koristimo već je blizu ovoga. Tko zna, ali možda će sutra otkriti nešto konceptualno novo, a LED diode će također postati dio povijesti, ali za sada se mogu sa sigurnošću nazvati vrhuncem razvoja rasvjetnih uređaja.

Povijest razvoja električne rasvjete, ukratko opisana u našem članku, daleko je od potpune. Stvorilo ga je više od hiljadu bistrih umova, od kojih je svaki doprinio ovom zanimljivom poslu. Bez obzira na to koliko ovaj doprinos izgledao oskudan, bez ovog koraka možda ne bi bilo sljedećeg. Pa, trudimo se da ne zaboravimo našu priču i pričamo čitaocima o njoj. To je sve! Sve najbolje!

Savremeni svijet blista jarkim bojama čak i iz svemira: svemirske stanice i posada na brodu mogu noću razmišljati o zadivljujućoj slici: blistavoj mreži jarkih gradskih svjetala. To je proizvod čovjekove vitalne aktivnosti, njegovog napornog mentalnog inventivnog rada. Teško nam je to zamisliti, ali prije nekih 300 godina ljudi su koristili potpuno nezamislive stvari za osvjetljavanje ulica i kuća. Ovo je ono o čemu vam želim reći, o jednoj nevjerovatnoj i zanimljiva priča rasvjete, u rasponu od najprimitivnijih metoda do modernih lustera, svijećnjaka, visećih svjetiljki i drugih uređaja, zahvaljujući kojima su naše kuće i stanovi tako ugodni.

Stari svijet prepun je misterija i fascinantnih lekcija, unatoč činjenici da većina modernih ljudi postupno gubi interes za njega. Što se tiče rasvjete, ovdje postoji i nešto zanimljivo, jer primitivni ljudi nije koristio ni običnu vatru. U početku su ljudi samo znali kako to podržati: negdje će udariti grom, drvo će se zapaliti i tamo će se možda smjestiti nekoliko ljudi koji će uložiti napore da spriječe gašenje plamena. Vatra je u prirodi prilično rijetka, pa su plemena koja su uspjela naići na vatru u iskonskoj šumi praktično sretna. Nažalost, nije utvrđen tačan period kada su ljudi naučili kako ručno paliti vatru, ali većina naučnika slaže se da se to dogodilo prije otprilike 10 miliona godina.

Od tog trenutka, zapravo, započela je evolucija misli, budući da je zahvaljujući vatri osoba imala mnogo više slobodnog vremena, a život postajao ugodniji, budući da je plamen vatre podario toplinu noćnoj vatri pod sjenom zvijezda. Tako je, možda, i sama filozofija rođena! No, ne odstupajmo od teme, vratimo se umjetnoj rasvjeti.

Energija rođena iz ideje

Kao što znate, tokom reakcije sagorijevanja, toplotne energije, a tokom ove reakcije emituju se i fotoni - čestice svetlosti. Eksperimentalno (budući da još uvijek nije postojala odgovarajuća teorijska osnova), ljudi su postupno pronalazili materijale koji mogu gorjeti dugo vremena, oslobađajući svjetlost i toplinu. To su razna ulja, smolasto drvo, prirodne smole, vosak, masnoće (kitovo ulje), pa čak i ulje! Inače, grčka vatra, u to vrijeme poznata kao izuzetno strašno oružje, prema nekim verzijama, bila je upravo nafta.

Sve ove zapaljive materijale ljudi su koristili za osvjetljavanje svojih domova i ulica - stvoreni su posebni lusteri (nekoliko posuda pričvršćenih u jedan sistem), svjetiljke ili baklje pričvršćene na zid kako bi osvijetlile prostoriju. Nažalost, ovaj način paljenja nije siguran, a u istoriji je poznato mnogo slučajeva požara kada neko slučajno okrene svjetiljku ili baci baklju na plast sijena. Osim toga, ljudi su posjekli mnogo drveća i lovili kitove, a izum električne energije u 19. stoljeću promijenio je sve - kitovi su počeli živjeti malo mirnije (ali krčenje šuma se čak ubrzalo, ali iz različitih razloga).

"Neka bude svjetlo", rekao je Petrov i spojio ugljene šipke

1802. ruski naučnik Petrov, koji je takođe bio profesor fizike, sproveo je eksperimente u svojoj laboratoriji uz pomoć baterije galvanskih ćelija koju je on izgradio. Uspio je spojiti dvije karbonske šipke koristeći različita pražnjenja (pozitivna i negativna). Kako se ugljen približavao, počeli su se zagrijavati do temperature kada su počeli svijetliti. Nakon toga ih je razdvojio i ugledao jedinstveni fenomen - svijetli zakrivljeni plamen. Bio je to prvi električni luk na svijetu. Tada je došlo do procvata, a veliki broj naučnika počeo se baviti istraživanjem u ovoj oblasti. Tako je rođena lampa ruskog naučnika Yablochkova, Lodygina i, konačno, Thomasa Edisona, koji se pogrešno smatra prvom osobom na svijetu koja je izumila sijalicu. Električno svjetlo proizvod je mukotrpnog rada mnogih naučnika, među kojima istaknuto mjesto zauzima i sam Edison koji je značajno poboljšao mehanizam rada žarulje sa žarnom niti i uspio značajno produžiti njezin vijek trajanja.

Savremeni svet: velika dostignuća u oblasti osvetljenja

Raspon rasvjetnih tijela danas je jednostavno nevjerojatan. To su fluorescentne sijalice i razne štedne sijalice, kao i LED, halogene, metalhalogene, natrijumove i druge vrste sijalica. O izumu svake sijalice može se govoriti jako dugo, ali to je beskorisno. Savremeni korisnik može lako kupiti lampu sa tipom svetlosti koji će mu biti ugodno gledati. Da biste to učinili, ne morate znati tehničke detalje, samo trebate naučiti o prednostima određenih rasvjetnih uređaja. Veliki izbor rasvjetnih tijela i sijalica otvara ogromne mogućnosti u pogledu uređenja i osvjetljenja prostora. Samo trebate znati kamo ići. možete kupiti visokokvalitetna rasvjetna tijela i drugu specijaliziranu opremu po najpovoljnijim uvjetima. Trgovina Homelight službeni je predstavnik Philips-a u Ukrajini, tako da možete kupiti visokokvalitetne europske proizvode po najudobnijim i najpovoljnijim uvjetima.

Savremene sijalice imaju bogate i prelijepa priča, koji je ukorijenjen u magli vremena. Od početka vremena ljudi su pokušavali unijeti svjetlo u svoje domove.

Isprva je vatra u pećini bila sinonim za udobnost i sigurnost, jer se zagrijavala svojom toplinom i tjerala predatore. Mnogi su narodi naseljavali noćni prostor s čudovištima, zlim duhovima, vješticama, govorili su da se noću probude zle čarolije, da mrtvi ustaju iz svojih grobova ... A najpouzdanije sredstvo za spas od noćnih strahota smatralo se biti svjetlo, koje bi moglo uništiti sve strahove svijeta. Svjetlo je značilo čistoću, udobnost, zaštitu.

Nešto kasnije, ljudi su toliko naučili da se sprijatelje s vatrom pa su počeli izrađivati ​​snažne baklje, koristeći ih ne samo za osvjetljavanje, već i kao signalnu opremu i oružje. Tako se vatra pretvorila u simbol snage, a njena moć nad ljudima postala je gotovo beskrajna. Uređaji koji su pomagali ljudima da osvijetle prostor stalno su se mijenjali i poboljšavali. Nije bilo dovoljno vatre u peći ili ognjištu da rastjera mrak u kućama. Egipćani, Rimljani i Grci koristili su zapaljivu otopinu zapaljivog ulja i posebno posuđe od gline; pamučni fitilj služio je kao osigurač. Stanovnici obale Kaspijskog mora stavljali su ulje kao gorivo u takve proto -lampe.Nešto kasnije, u Evropi su se pojavile prve svijeće - zdjele napunjene gustom masnoćom, sa fitiljem od tkanine ili samo čipovima. Mast je gorjela duže od ulja, ali miris pri paljenju takve svijeće ostavio je mnogo toga za poželjeti. Široko su se koristile umočene svijeće - jednostavni fitilji koji su umočeni u masnoću i upaljeni u posebnoj ploči ili fenjeru. U 15. stoljeću pojavile su se prve svijeće od pčelinjeg voska. Bili su skupi jer je bilo teško nabaviti vosak.

Ljudski napredak u industriji kitolova i razvoj kemije u 17. i 18. stoljeću donijeli su nove materijale za svijeće: kitovo ulje i stearinsku kiselinu. Ovi materijali i njihovi derivati ​​čisto su izgorjeli, nisu se dimili i nisu ostavljali gotovo nikakav miris. Industrija svijeća postala je jedan od najboljih unosnih poslova, a konkurencija u ovoj oblasti bila je vrlo žestoka.

Korištenje kerozina kao goriva za lampe također je dobilo zamah i bilo je vrlo popularno u 18.-19. Stoljeću. Kerozin je bio jeftin, što je pomoglo njegovoj distribuciji. Međutim, imao je niz ozbiljnih nedostataka, a posebno su se pušile petrolejke, a miris izgorjelog goriva upijao se u odjeću, namještaj i slabo izgrizao iz prostorije.

U brojnim evropskim zemljama korišteno je plinsko osvjetljenje. Takozvani "luminescentni plin" sadržavao je benzen, koji je davao dovoljno veliki broj Sveta. Plin se lako isporučivao u svjetiljke kroz posebne cijevi, bio je jednostavan za upotrebu i posjedovan visoki nivo protivpožarnu sigurnost u odnosu na svijeće i petrolejke.

No 1879. dogodio se događaj koji je zauvijek promijenio svijet - Thomas L. Edison poboljšao je dizajn Lodygin svjetiljke i predložio izdržljivu žarulju sa žarnom niti. Svijeće, koje su stoljećima osvjetljavale ljudski put u svemiru, izgubile su svoju svrhu, ali su preživjele kao estetska komponenta života.

Nemojte misliti da je pronalazak lampe bio trenutni događaj. Povijest sijalice je čitav lanac otkrića različitih naučnika različito vrijeme... Od početka 19. stoljeća aktivno su se provodili eksperimenti s električnom energijom, koji su imali veliki odjek u javnosti. 1802. godine istaknuti ruski fizičar V.V. Petrov, koji je proučavao svojstva električnih utjecaja na različite objekte, otkrio je fenomen električnog luka - svijetlo pražnjenje koje se javlja između šipki ugljena okupljenih na određenoj udaljenosti i ukazao na mogućnost njegove uporabe u industriji rasvjete. Fenomen električnog luka postavio je temelj za stvaranje lučnih svjetiljki. 1809. Francuz Delarue započeo je prve eksperimente o stvaranju svjetiljke sa žarnom niti koja bi davala svjetlost.

Dakle, postojala su dva smjera u stvaranju električne rasvjete. Naučna istraživanja trajala su gotovo 80 godina, a krajem 19. stoljeća u proizvodnju je lansirana žarulja sa žarnom niti, kakvu poznajemo. U 20. stoljeću u svakom domu pojavila se žarulja sa žarnom niti. Mijenjala je oblike, veličine, boje, ali u jednom je ostala nepromijenjena - u principu rada. Žarulja sa žarnom niti je trošila veliku količinu energije, ali je bila sigurna za upotrebu i savršeno je izvršavala svoju primarnu funkciju.

No postojao je i treći smjer u proučavanju električne svjetlosti - sjaj plinova pod utjecajem električnih pražnjenja. Po prvi put sjaj plinova pod utjecajem električne struje primijetio je Mihail Lomonosov, prolazeći struju kroz staklenu kuglu ispunjenu vodikom. 1886. godine Nikola Tesla je patentirao argonsku svjetiljku na pražnjenje, preteču kompaktne fluorescentne svjetiljke. Lampice za pražnjenje su doživjele mnoge promjene, ali revizija je omogućila njihovu upotrebu kao fluorescentne lampe na javnim mjestima, u tvornicama, u uredima itd.

Početkom 20. stoljeća provedeno je mnogo različitih eksperimenata s električnom energijom. Kao rezultat jednog takvog eksperimenta 1907. godine, britanski izumitelj Henry Round dokumentirao je zanimljiv učinak izlazne svjetlosti pri korištenju poluprovodničke diode. Kasnije je sovjetski fizičar O. Losev 1923. primijetio sličan sjaj, izvodeći eksperimente sa silicij -karbidnim diodama. Ova iskustva se mogu smatrati rođenjem LED lampe.

Živimo u nevjerojatnom vremenu kada je moguće promatrati sve izvore svjetlosti na djelu. Koristimo ih na različite načine, mijenjamo ih po vlastitom ukusu, tražimo najprikladnije, stvaramo uz njihovu pomoć atmosferu i udobnost. Industrija rasvjete se razvija i možda ćemo svjedočiti novim otkrićima u području optike i fizike svjetlosti.

Svjetlost (iz latinskog lucis) ili vidljiva svjetlost dio je spektra elektromagnetskog zračenja koje opaža ljudsko oko. Osnovna jedinica svjetlosti je foton. Elementarne čestice imaju određenu valnu duljinu, ovisno o izvoru svjetlosti koji ih je generirao. Foton poštuje zakone kvantne mehanike i u različitim fizičkim uvjetima može se manifestirati ili kao čestica ili kao val.

Istorijska evolucija rasvjetnih tijela

Prvi izvori vidljivog elektromagnetskog zračenja, koje je čovječanstvo koristilo za svoje potrebe, temeljili su se na sagorijevanju zapaljivog goriva biljnog (drva) ili životinjskog porijekla (loj i mast).

Stari Grci i Rimljani prvi su počeli koristiti glinene i brončane posude u koje su stavljali zapaljive tvari. Ova plovila postala su rodonačelnici modernih svjetiljki.

Krajem 18. stoljeća, švicarski kemičar Argante izumio je svjetiljku sa fitiljem koja je koristila kerozin kao gorivo. Krajem 19. stoljeća Edison je patentirao električnu žarulju sa žarnom niti. Nakon ovog izuma, i zahvaljujući brzom razvoju industrije, počeli su se pojavljivati ​​mnogi drugi električni izvori zračenja.

Fizika izvora svjetlosti

Spektar zračenja koje ljudsko oko vidi nalazi se u rasponu valnih dužina fotona od 400 nm do 700 nm. Izvor svjetlosti je fizički proces koji se odvija u atomu tvari. Atom kao rezultat bilo koje radnje može primiti energiju izvana, dio te energije prenosi u svoj elektronički podsistem.

Energetski nivoi elektrona u atomu su diskretni, odnosno svaki od ovih nivoa ima određenu vrijednost. Zbog energije primljene izvana, neki od elektrona atoma mogu otići na energetski nivo višeg reda, u ovom slučaju možemo govoriti o pobuđenom elektroničkom stanju. U tom stanju, elektroni su nestabilni i ponovo prelaze na nivoe s nižom energijom. Ovaj proces prati emisija fotona, što je svjetlost koju opažamo.

Toplinsko zračenje

Proces toplinskog zračenja je fizički proces u kojem se elektronički podsistem pobuđuje prijenosom na njega kinetička energija iz jezgara atoma. Ako se bilo koji predmet, poput metalne ploče, zagrije na visoke temperature, on će početi svijetliti. Vidljivo svjetlo će u početku biti crveno jer je taj dio vidljivog spektra najmanje energičan. Kako temperatura metala raste, on će emitirati bijelo-žutu svjetlost.

Imajte na umu da kada se metal zagrije, on počinje emitirati infracrvene zrake koje osoba ne može vidjeti, ali ih osjeća u obliku topline.

Luminescentno zračenje

Ova vrsta zračenja nastaje bez prethodnog zagrijavanja tijela i sastoji se od dva uzastopna fizička procesa:

1. Apsorpcija energije elektroničkim podsustavom i prijelaz ovog podsustava u stanje pobuđene energije.
2. Zračenje u svjetlosnom području povezano je s povratkom elektroničkog podsustava u stanje osnovne energije.

Ako se obje faze dogode u vremenskom intervalu od nekoliko sekundi, tada se proces naziva fluorescencija, na primjer, zračenje TV ekrana nakon isključivanja je fluorescentno. Ako se obje faze procesa zračenja odvijaju nekoliko sati ili duže, tada se takvo zračenje naziva fosforescencija, na primjer, svjetlosni sat u tamnoj prostoriji.

Klasifikacija izvora svjetlosti

Svi izvori elektromagnetskog zračenja vidljivi ljudskom oku, ovisno o podrijetlu, mogu se podijeliti u dvije velike grupe:

1. Prirodni izvori. Oni emitiraju elektromagnetske valove zbog prirodnih fizičkih i kemijskih procesa, na primjer, zvijezde, krijesnice i drugi su prirodni izvori svjetlosti. Mogu biti objekti žive i nežive prirode.
2. Umjetni izvori svjetlosti. Svoje porijeklo duguju čovjeku jer su oni njegov izum.

Umjetni uređaji vidljivog elektromagnetskog zračenja

S druge strane, umjetni izvori su sljedećih vrsta:

• Sijalice sa žarnom niti. Oni emituju svjetlost zagrijavanjem metalnih niti na temperaturu od nekoliko hiljada stepeni. Sam filament nalazi se u zapečaćenoj staklenoj posudi napunjenoj inertnim gasom koji sprječava oksidaciju niti.
• Halogene lampe. Predstavljaju novu evolucijsku fazu žarulja sa žarnom niti, u kojoj se halogeni plin, poput joda ili broma, dodaje inertnom plinu koji sadrži metalnu nit. Ovaj gas ulazi u hemijsku ravnotežu sa metalnim vlaknom, koje je volfram, i omogućava lampi da traje duže. Umjesto staklenog kućišta, halogene lampe koriste kvarc, koji može izdržati veće temperature od stakla.
• Sijalice za pražnjenje. Ova vrsta izvora svjetlosti stvara vidljivo elektromagnetsko zračenje zbog električnih pražnjenja koja se javljaju u mješavini plinova i metalnih para.
• Fluorescentne lampe. Ovi električni izvori svjetlosti emitiraju zračenje iz fluorescentnog premaza na unutrašnjosti kućišta lampe, koji se pobuđuje ultraljubičastim zračenjem električnog pražnjenja.
• Izvori LED (iz engleske svjetlosne diode). Ova vrsta izvora svjetlosti diodni je izvor elektromagnetskog zračenja. Odlikuje ih jednostavnost uređaja i dugi vijek trajanja. Također, njihove prednosti u odnosu na druge električne izvore svjetlosti su niska potrošnja energije i gotovo potpuno odsustvo toplinskog zračenja.

Direktno i indirektno zračenje

Izravni izvori svjetlosti su uređaji, prirodna tijela i organizmi koji mogu nezavisno emitirati elektromagnetske valove u vidljivom spektru. Direktni izvori uključuju zvijezde, čija temperatura doseže desetine i stotine hiljada stepeni, vatru, žarulju sa žarnom niti, kao i savremene uređaje, na primjer, plazma televizor ili LCD monitor računara, koji proizvodi zračenje izazvano mikroelektričnim pražnjenjem.

Životinje koje pokazuju bioluminiscenciju drugi su primjer direktnih prirodnih izvora svjetlosti. Zračenje u ovom slučaju nastaje kao rezultat kemijskih procesa koji se odvijaju u organizmu bića. To uključuje krijesnice i neke stanovnike dubokog mora.

Indirektni izvori svjetlosti su tijela koja sama ne emitiraju svjetlost, ali su sposobna da je reflektiraju. Štoviše, refleksija svakog tijela ovisi o njemu hemijski sastav i psihičko stanje... Indirektni izvori su sveti samo zbog činjenice da su pod utjecajem elektromagnetskog zračenja iz direktnih izvora. Ako neizravni izvor ne akumulira svjetlosnu energiju, onda kad prestane djelovanje svjetlosti na njega, prestaje biti vidljiv.

Primjeri indirektnog zračenja

Tradicionalni primjer ove vrste izvora svjetlosti je Zemljin satelit, Mjesec. Ovo nebesko tijelo odražava sunčeve zrake koji padaju na njega. Kroz proces refleksije, možemo vidjeti i sam Mjesec i objekte oko nas noću na mjesečini. Iz istog razloga, planete su vidljive kroz teleskop Solarni sistem, kao i našu planetu - Zemlju (ako je gledate iz svemira).

Drugi primjer objekta indirektnog zračenja koji reflektira zrake iz izvora svjetlosti je sama osoba. Općenito, svaki objekt je izvor indirektnog zračenja, osim crne rupe. Gravitaciono polje crnih rupa je toliko jako da čak ni svjetlost ne može izaći iz njega.

Glavne karakteristike uređaja

Glavne karakteristike izvora svjetlosti su sljedeće:

• Protok svjetlosti. Fizička veličina koja karakterizira količinu svjetlosti koju izvor emitira u jednoj sekundi u svim smjerovima. Svjetlosni tok mjeri se u lumenima.
• Intenzitet zračenja. U nekim slučajevima postaje potrebno znati distribuciju svjetlosnog toka oko njegovog izvora. Ova distribucija opisuje ovu karakteristiku, koja se mjeri u kandelama.
• Iluminacija. Mjeri se u luksima i predstavlja omjer svjetlosnog toka i površine koju on osvjetljava. Ova je karakteristika važna za ugodno obavljanje određenih vrsta posla. Na primjer, prema međunarodnim standardima, osvjetljenje u kuhinji trebalo bi biti oko 200 luksa, a za učenje je potrebno 500 luksa.
• Efikasnost zračenja. To je važna karakteristika svake električne lampe jer opisuje omjer svjetlosnog toka koji generira ovaj uređaj prema potrošenoj snazi. Što je ovaj odnos veći, lampa se smatra ekonomičnijom.
• Indeks prikazivanja boje. Pokazuje koliko precizno lampa reproducira boje. Za lampe dobra kvaliteta ovaj indeks se nalazi na području 100.
• Temperatura boje. To je mjera "bjeline" svjetlosti. Dakle, svjetlo s dominantnim crveno-žutim bojama smatra se toplim i ima temperaturu boje manju od 3000 K, hladno svjetlo ima plave boje i karakterizira ga temperatura boje iznad 6000 K.

Upotreba umjetnih izvora vidljivog zračenja

Svaki umjetni izvor elektromagnetskog zračenja određene vrste koristi osoba u određenom području djelovanja. Područja primjene izvora svjetlosti su sljedeća:

• Sijalice sa žarnom niti nastavljaju biti glavni izvor unutrašnje rasvjete zbog niske cijene i dobrog indeksa reprodukcije boja. Međutim, ove se svjetiljke postupno zamjenjuju halogenim.
• Halogene sijalice zamišljene su kao električni aparati koji bi zamjenom zamijenili žarulje sa žarnom niti. Sada su pronašli svoj put u automobile.
• Fluorescentni izvori svjetlosti uglavnom se koriste za osvjetljavanje ureda i drugih uslužnih prostora zbog svoje raznolikosti oblika i emisije difuznog i jednoličnog svjetla. Efikasnost zračenja ove vrste svjetiljki raste sa povećanjem njihove dužine i promjera.

Važnost prirodnog svjetla za zdravlje ljudi

Za sve organizme koji žive na planeti Zemlji, rotacija naše planete i učestalost dana i noći važni su procesi za normalan život i tijek biološkog ciklusa. Štaviše, da bi bila zdrava, većini živih bića potrebna je direktna sunčeva svjetlost.

Ako govorimo o osobi, nedostatak sunčeve svjetlosti dovodi do razvoja depresije, kao i nedostatka vitamina D, budući da preplanulost osobe omogućava tijelu da lakše apsorbira ovaj vitamin.

Jedno je istraživanje pokazalo da dovoljna izloženost izravnoj sunčevoj svjetlosti može smanjiti i ublažiti neke od simptoma određenih bolesti. Konkretno, problemi povezani s depresijom potpuno su ili djelomično nestali u 20% pacijenata. Naravno, samo jedan sunčevu svetlost Nije lijek za depresiju, ali je sastavni dio sveobuhvatnog liječenja.