灯泡的工作原理

正如我们在上一节所看到的，金属必须加热到极端温度，才能发出有用的可见光光．大多数金属实际上融化在达到如此极端的温度之前，震动会破坏坚固的结构键原子这样材料就变成了液体。灯泡是用钨丝制造的，因为钨丝的含量异常高熔化温度．

但钨将流行起来火在这么高的温度下，如果条件合适的话。燃烧是由两种化学物质之间的反应引起的，当其中一种化学物质达到点火温度。在地球，燃烧通常是两者之间的反应氧气在大气和一些加热的物质中，但其他化学物质的组合也会燃烧。

灯泡中的灯丝被放置在一个密封的、无氧的腔内，以防止燃烧。在最初的灯泡中，所有的空气都被吸出灯泡以产生一个接近真空——一个没有任何物质的区域。由于没有任何气态物质存在(或者几乎没有)，这种物质不能燃烧。

这种方法的问题是蒸发钨原子的。在如此极端的温度下，偶尔出现的钨原子振动足以与周围的原子分离并飞向空中。在真空灯泡中，游离的钨原子沿直线射出并聚集在玻璃内部。随着越来越多的原子蒸发，灯丝开始分解，玻璃开始变暗。这大大降低了灯泡的寿命。

在现代灯泡中，惰性气体，特别是氩，大大减少了钨的这种损失。当钨原子蒸发时，它很可能会与氩原子碰撞，并反弹回灯丝，在那里它将重新加入固体结构。由于惰性气体通常不会与其他元素发生反应，所以这些元素在燃烧反应中不可能结合在一起。

便宜、有效、好用的灯泡取得了巨大的成功。它仍然是最受欢迎的将光线引入室内并在日落后延长白天的方法。但种种迹象表明，它最终会让位于更先进的技术，因为它的效率并不高。

白炽灯的大部分能量是以携带热的红外光光子的形式释放出来的——只有大约10%的光是可见光谱的。这浪费了很多电。冷光源,如荧光灯而且发光二极管在美国，太阳能发电不会浪费大量能量，因为它们发出的主要是可见光。由于这个原因，他们正在慢慢淘汰旧的、可靠的灯泡。

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