Первая революционная идея об источнике света ученый

Первая революционная идея об источнике света ученый

История создания источника света

Первая революционная идея об источнике света ученый

История развития источников света относится к самым древним временам. Первым этапом можно условно назвать приручение огня нашими предками. Свет костра послужил отправной точкой в долгом пути эволюции качества освещения окружающего пространства.

После покорения огня, древние люди для удобства стали использовать факелы, ведь света от костров и огня в печи было недостаточно. Римляне и египтяне применяли для освещения специальный масляный раствор, помещенный глиняную посуду. Обитатели некоторых других стран использовали в качестве горючей жидкости нефть.

Чтобы улучшить качество освещения, в Европе появились первые свечи, сделанные из густого жира. Немного позже они были улучшены благодаря применению китового жира и стеариновой кислоты. Новые материалы свечей были гораздо качественнее, их отличал чистый свет и отсутствие запаха при горении.

Знаменательной датой в области усовершенствования источников света считается 1879 год – именно тогда Томас Эдисон запатентовал лампу накаливания, улучшив и доработав изобретение русского ученого А. Лодыгина. Конечно, этому событию предшествовала череда научных поисков и исследований, что в итоге и дало свой закономерный результат. В двадцатом столетии лампа накаливания стала широко распространенным элементом освещения домов. На протяжении всего времени она претерпевала различные изменения – менялась форма, цветность, ее размеры – но принцип работы оставался таким же.

Первая революционная идея об источнике света ученый

Параллельно с этим ученые активно изучали воздействие электрических разрядов на различные предметы. В частности, была открыта возможность использовать осветительные приборы, основывающиеся на свечении газов, взаимодействующих с электричеством. Так, в 1886 году Никола Тесла стал изобретателем газоразрядной аргоновой лампы, которая послужила прародителем компактной люминесцентной лампы. Также одной из разновидностей данного изобретения являются металлогалогенные лампы. В отличие от люминесцентных вариантов, в металлогалогенных источниках света используются галогениды некоторых металлов. На сегодняшний день, благодаря ряду доработок и улучшений, мы можем наблюдать применение газоразрядных ламп в общественных помещениях, на фабриках, а также в освещении торговых объектов.

Еще в 1907 году британский ученый Генри Раунд заложил основы светодиодных источников света. В 1923 году уже советский физик О. Лосев проводил опыты, используя диоды и карбиды кремния. В наше время, источники света на основе светодиодов получили мощный толчок к развитию и по прогнозам ученых в ближайшее десятилетие станут массовым элементом в освещении города.

Первая революционная идея об источнике света ученый

Можно выделить на сегодняшний день и ряд специфических источников света, имеющих возможность работать определенное время без электрического питания. Сюда относятся фото- и радиолюминесцентные лампы, работающие за счет заряженных солнечным светом люминофоров и радиоактивного облучения соответственно. В освещении домов и общественных помещений, конечно, их не найти, но их польза неоценима в местах, где нет доступа к электричеству.

С древних лет и до современности источники света проделали огромный путь: от костра до мощных светодиодных ламп. И, как известно, прогресс никогда не стоит на месте, поэтому уже в ближайшем будущем, возможно, мы сможем увидеть улучшенные в несколько раз осветительные приборы, или же кардинально новые решения в области освещения.

Искусственные источники света — технические устройства различной конструкции и с различными способами преобразования энергии, основным назначением которых является получение светового излучения (как видимого, так и с различной длиной волны, например, инфракрасного). В источниках света используется в основном электроэнергия, но также иногда применяется химическая энергия и другие способы генерации света (например, триболюминесценция, радиолюминесценция и др.). В отличие от искусственных источников света, естественные источники света представляют собой природные материальные объекты: Солнце, Полярные сияния, светлячки, молнии и проч.

Читать также:  Правильно заточить перовое сверло

Содержание

История развития искусственных источников света [ править | править код ]

Первая революционная идея об источнике света ученый

Древнее время — свечи, лучины и лампады [ править | править код ]

Самым первым из используемых людьми в своей деятельности источником света был огонь (пламя) костра. С течением времени и ростом опыта сжигания различных горючих материалов люди обнаружили, что большее количество света может быть получено при сжигании каких-либо смолистых пород дерева, природных смол, масел и воска. С точки зрения химических свойств подобные материалы содержат больший процент углерода по массе и при сгорании сажистые частицы углерода сильно раскаляются в пламени и излучают свет. В дальнейшем при развитии технологий обработки металлов, развития способов быстрого зажигания с помощью огнива позволили создать и в значительной степени усовершенствовать первые независимые источники света, которые можно было устанавливать в любом пространственном положении, переносить и перезаряжать горючим. А также определенный прогресс в переработке нефти, восков, жиров и масел и некоторых природных смол позволил выделять необходимые топливные фракции: очищенный воск, парафин, стеарин, пальмитин, керосин и т. п. Такими источниками стали прежде всего свечи, факелы, масляные, а позже нефтяные лампы и фонари. С точки зрения автономности и удобства, источники света, использующие энергию горения топлив, очень удобны, но с точки зрения пожаробезопасности (открытое пламя), выделений продуктов неполного сгорания (сажа, пары топлива, угарный газ) представляют известную опасность как источник возгорания. История знает великое множество примеров возникновения больших пожаров, причиной которых были масляные лампы и фонари, свечи и пр.

Газовые фонари [ править | править код ]

Первая революционная идея об источнике света ученый

Дальнейший прогресс и развитие знаний в области химии, физики и материаловедения, позволили людям использовать также и различные горючие газы, отдающие при сгорании большее количество света. Газовое освещение было достаточно широко развито в Англии и ряде европейских стран. Особым удобством газового освещения было то, что появилась возможность освещения больших площадей в городах, зданий и др., за счёт того что газы очень удобно и быстро можно было доставить из центрального хранилища (баллонов) с помощью прорезиненных рукавов (шлангов), либо стальных или медных трубопроводов, а также легко отсекать поток газа от горелки простым поворотом запорного крана. Важнейшим газом для организации городского газового освещения стал так называемый «светильный газ», производимый с помощью пиролиза жира морских животных (китов, дельфинов, тюленей и др.), а несколько позже производимый в больших количествах из каменного угля при коксовании последнего на газосветильных заводах.

Одним из важнейших компонентов светильного газа, который давал наибольшее количество света, был бензол, открытый в светильном газе М. Фарадеем. Другим газом, который нашёл значительное применение в газосветильной промышленности, был ацетилен, но ввиду его значительной склонности к возгоранию при относительно низких температурах и большим концентрационным пределам воспламенения, он не нашёл широкого применения в уличном освещении и применялся в шахтерских и велосипедных «карбидных» фонарях. Другой причиной, затруднившей применение ацетилена в области газового освещения, была его исключительная дороговизна в сравнении с светильным газом.

Параллельно с развитием применения самых разнообразных топлив в химических источниках света, совершенствовалась их конструкция и наиболее выгодный способ сжигания (регулирование притока воздуха), а также конструкция и материалы для усиления отдачи света и питания (фитили, газокалильные колпачки и др.). На смену недолговечным фитилям из растительных материалов(пенька) стали применять пропитку растительных фитилей борной кислотой и волокна асбеста, а с открытием минерала монацита обнаружили его замечательное свойство при накаливании очень ярко светиться и способствовать полноте сгорания светильного газа. В целях повышения безопасности использования рабочее пламя стали ограждать металлическими сетками и стеклянными колпаками различной формы.

Появление электрических источников света [ править | править код ]

Дальнейший прогресс в области изобретения и конструирования источников света в значительной степени был связан с открытием электричества и изобретением источников тока. На этом этапе научно-технического прогресса стало совершенно очевидно, что необходимо для увеличения яркости источников света увеличить температуру области, излучающей свет. Если в случае применения реакций горения разнообразных топлив на воздухе температура продуктов сгорания достигает 1500—2300 °C, то при использовании электричества температура может быть ещё значительно увеличена. При нагревании электрическим током различных токопроводящих материалов с высокой температурой плавления они излучают видимый свет и могут служить в качестве источников света той или иной интенсивности. Такими материалами были предложены: графит (угольная нить), платина, вольфрам, молибден, рений и их сплавы. Для увеличения долговечности электрических источников света их рабочие тела (спирали и нити) стали размещать в специальных стеклянных баллонах (лампах), вакуумированных или заполненных инертными либо неактивными газами (водород, азот, аргон и др.). При выборе рабочего материала конструкторы ламп руководствовались максимальной рабочей температурой нагреваемой спирали, и основное предпочтение было отдано углероду (лампа Лодыгина, 1873 год) и в дальнейшем вольфраму. Вольфрам и его сплавы с рением и по настоящее время являются наиболее широко применяемыми материалами для изготовления электрических ламп накаливания, так как в наилучших условиях они способны быть нагреты до температур в 2800-3200 °C. Параллельно с работой над лампами накаливания, в эпоху открытия и использования электричества также были начаты и значительно развиты работы по электродуговым источником света (свеча Яблочкова) и по источникам света на основе тлеющего разряда. Электродуговые источники света позволили реализовать возможность получения колоссальных по мощности потоков света (сотни тысяч и миллионы кандел), а источники света на основе тлеющего разряда — необычайно высокую экономичность. В настоящее время наиболее совершенные источники света на основе электрической дуги — криптоновые, ксеноновые и ртутные лампы, а на основе тлеющего разряда в инертных газах (гелий, неон, аргон, криптон и ксенон) с парами ртути и другие. Наиболее мощными и яркими источниками света в настоящее время являются лазеры. Очень мощными источниками света также являются разнообразные пиротехнические осветительные составы, применяемые для фотосъемки, освещения больших площадей в военном деле (фотоавиабомбы, осветительные ракеты и осветительные бомбы).

Читать также:  Что залито в гидравлическом домкрате

Типы источников света [ править | править код ]

Первая революционная идея об источнике света ученый

Для получения света могут быть использованы различные формы энергии, и в этой связи можно указать на основные виды (по утилизации энергии) источников света.

  • Электрические: Электрический нагрев тел каления или плазмы. Джоулево тепло, вихревые токи, потоки электронов или ионов.
  • Ядерные: распад изотопов или деление ядер.
  • Химические: горение (окисление) топлив и нагрев продуктов сгорания или тел каления.
  • Электролюминесцентные: непосредственное преобразование электрической энергии в световую (минуя преобразование энергии в тепловую) в полупроводниках (светодиоды, лазерные светодиоды) или люминофорах, преобразующих в свет энергию переменного электрического поля (с частотой обычно от нескольких сотен Герц до нескольких Килогерц), либо преобразующих в свет энергию потока электронов (катодно-люминесцентные)
  • Биолюминесцентные: бактериальные источники света в живой природе.

Применение источников света [ править | править код ]

Источники света востребованы во всех областях человеческой деятельности — в быту, на производстве, в научных исследованиях и т. п. В зависимости от той или иной области применения к источникам света предъявляются самые разные технические, эстетические и экономические требования, и подчас отдается предпочтение тому или иному параметру источника света или сумме этих параметров.

Рубрики

  • анимашки (91)
  • картинки png (53)
  • Библия (712)
  • проповеди (313)
  • Из дневника героя Х/Ф "Огнеупорный" (19)
  • Шаг за шагом (6)
  • Библейский словарь (3)
  • видео (445)
  • дети (89)
  • для дневника (155)
  • Еда (74)
  • животные (152)
  • Интересно знать (130)
  • История (77)
  • картины (269)
  • натюрморты (14)
  • пейзажи (27)
  • Медицина (14)
  • музыка (228)
  • Насекомые (22)
  • Бабочки (11)
  • полезное (153)
  • портреты (56)
  • природа (249)
  • море (9)
  • птицы (81)
  • рукоделие (181)
  • вязание (12)
  • МК (92)
  • сады (2)
  • стихи (211)
  • От сердца моего (70)
  • Уроки для детей (81)
  • Уют (79)
  • фото (751)
  • макросъемка (27)
  • фрукты (41)
  • цветы (203)
  • юмор (29)
Читать также:  Разборка светодиодной лампы 220в

Музыка

Видео

неизвестно

Поиск по дневнику

Подписка по e-mail

Интересы

Постоянные читатели

Сообщества

Статистика

Четверг, 31 Марта 2011 г. 02:45 + в цитатник

Первая революционная идея об источнике света ученый

Сегодня редкий человек знает о заводах, производивших светильный газ. Газ получали при нагревании каменного угля в ретортах. Реторты – это большие металлические или глиняные полые сосуды, которые наполняли углем и нагревали в печи. Выделившийся газ очищали и собирали в сооружениях для хранения светильного газа – газгольдерах.

Более ста лет назад, в 1838 году, "Общество освещения газом Санкт-Петербурга" построило первый газовый завод. К концу XIX века почти во всех крупных городах России появились газгольдеры. Газом освещали улицы, железнодорожные станции, предприятия, театры и жилые дома. В Киеве инженером А.Е. Струве газовое освещение было устроено в 1872 году.

Создание электрогенераторов постоянного тока с приводом от паровой машины позволило широко использовать возможности электричества.

Кто придумал лампочку?

Изобретателем электрической лампочки накаливания считают русского электротехника А.Н.Лодыгина. В 1872 году он продемонстрировал образец лампы накаливания с угольной нитью и получил привилегию (патент) №1847.
В то же время, другой изобретатель электрической лампочки, по другую сторону Атлантики, впервые задумался об использовании электрического освещения, когда газовая компания отключила газ в его мастерской за неуплату. Его имя – Томас Алва Эдисон. На Всемирной выставке в 1881г. он представил разработанную им систему освещения. Позднее его современник Эмиль Ратенау* так описал свои впечатления: “По тогдашним понятиям гигантский генератор тока, названный “Джумбо”, по своей конструкции и мощности намного уступал современным колоссам. Однако впервые были созданы машины, которые могли претендовать на это название. В центре новой системы находился шедевр – лампа накаливания с угольной нитью. Система освещения Эдисона была настолько продумана до мельчайших деталей и мастерски выполнена, что высказывалось мнение, будто она десятилетиями опробовалась в многочисленных городах”. Следует отметить, что современные лампы с телом накала из спирализованной вольфрамовой проволоки имеют световую отдачу в 8. 10 раз выше, чем первые лампы с угольной нитью.

Суд над электролампочкой

Внедрение научно-технических достижений в повседневную практику нередко сталкивалось с таким противодействием, что поборникам нового приходилось порой использовать форму судебного процесса с обвинителями, защитниками и судьями для доказательства преимуществ новой техники. Удивительно, но факт, что с помощью судебного процесса пришлось доказывать широкой публике, казалось бы, очевидные преимущества электрического освещения. Для этого в марте 1879 года английский парламент учредил комиссию, которая должна была положить конец кривотолкам и нелепым слухам, распускавшимся противниками электричества – газовыми компаниями.
Комиссия обладала значительными полномочиями: она имела право вызывать всех свидетелей, каких сочтет нужными, и на тех же правах, на которых их вызывает суд. Дознание производилось так же, как судебное следствие. Ответчиком было электричество.

В приговоре комиссия постановила, что электрический свет вышел из области опытов и проб и ему необходимо предоставить возможность конкуренции с газовым освещением. Комиссия запретила передавать электрическое освещение газовым компаниям, “как некомпетентным в вопросах электротехники”. Что же касается экономичности, то электротехнике предстояло пройти еще длительный путь – к созданию центральных электрических станций, линий электропередачи и распределительных устройств.

Лампа накаливанияПервая революционная идея об источнике света ученый

– самый распространенный вид лампочек. По мнению специалистов, это обуславливается простотой конструкции и применения, универсальностью и невысокой стоимостью. Лампы накаливания – тепловой источник света, спектр которого отличается от дневного света преобладанием желтого и красного излучения и полным отсутствием ультрафиолета. Применяются такие лампы, как правило, в бытовом и декоративном освещении, а также там, где к освещению не предъявляют особых требований, а потребление и срок службы ламп не являются определяющими факторами.

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *