Эволюцияосвещения
Свет сопровождает человечество сначала его существования и стал неким индикатором его развития. И чем дальшезаходит человечество в своем развитии, тем более совершенными становятсяокружающие его вещи.
Освещенияжилищ от обычного очага было недостаточно. Как и света от лучин, факелов,свечей, масляных ламп. Прежде, чем улицы и помещения стали освещатьсветодиодные лампы, источникам освещения пришлось пройти долгий путь. Это путьнаучных экспериментов, интуитивных проб и удачных решений.
Свечи
Появлениесвечей превратило тёмное ночное время в менее мрачное. Откройте дверь своегохолодильника сегодня. Вы используетебольше света, чем большинство домашних хозяйств в 18 веке. Существовал выборсвечей для сжигания: сальные свечи делались из жира животных, но дымили и, чтоеще хуже, плохо пахли. Свечи из пчелиного воска давали более устойчивый свет,но стоили в четыре раза дороже. Бедные люди обходились щепками и лучинами,покрытыми животным жиром. Проблема со свечами заключалась в том, что за ниминужно было постоянно присматривать. Кроме того, они представляли опасностьпожара, приводя к сотням смертям каждый год.
Масляные лампы
Один из самых первых видов ламп,которые знала история – лампы, источником света в которых стало масло.Конструкция до невозможного проста: в емкость с маслом опускался фитиль иподжигался. Поначалу использовался животный жир, а в странах Азии – нефть.
Принципоставался тот же на протяжении тысячелетий, а вот форма сосуда менялась исовершенствовалась – от обычной плошки до настоящих произведений искусства,симбиоза металла и стекла. Более того, такие лампы служат источниками света длянекоторых народностей севера и по сей день.
Газовые лампы
Китайскаяцивилизация была первой во многих аспектах развития. И газовые лампы, какоказалось, отнюдь не открытие европейцев. Еще 1700 лет назад газовые лампыосвещали жилища и улицы китайских деревень и городов.
С газовойлампой Европа впервые познакомилась в конце ХVIII века, когда инженер УильямМердок стал с ее помощью освещать дом. Поначалу свет давал «светильный газ»,добытый из животного жира, позже источником стал бензол, добытый из угля. Газ,вступая в реакцию с кислородом, накалял сетку из металла, которая и давалаосвещение.
Уже вначалеХIХ ст. впервые лондонские улицы стали освещаться газовыми фонарями, а далее –и улицы многих европейских стран. Фонарщики зажигали и тушили свет вручнуюутром и вечером.
Керосиновая лампа
Использоватьдля освещения керосин (продукт перегонки угля) впервые предложил в середине ХIХст. канадский физик и геолог Абрахам Геснер. Идея оказалась довольно успешной:топливо давало яркий и чистый свет. Несколькими годами позже австриец РудольфДитмар усовершенствовал фитиль, сделав его плоским. Эксперимент оказался стольудачным, что слава керосиновой лампы достигла и США, где уже через пять лет ихначали производить массово
Дуговые лампы
Открытие иразвитие электричества не могло не подтолкнуть ученых-физиков на создание лампна его основе. Все началось в конце ХVIII ст., когда итальянцу АлессандроВольта удалось создать химический источник тока. Это послужило толчком длядальнейшего развития электрификации и созданию дуговой электрической лампы: ееизобрел русский физик Виталий Петров. В ней горизонтально располагались дваугольных стержня, присоединенных к электрической батарее, один к положительномуполюсу, второй – к отрицательному. Разогревшись, стержни светились, и междуними образовывалась электрическая дуга. Но была сложность: дуга моглавозникнуть, только если стержни были точно разведены на определенноерасстояние.
Все недостаткиисправил русский изобретатель Павел Яблочков «свечой Яблочкова». В егоизобретении угольные стержни, обмазанные белой глиной (каолином), располагалисьвертикально, а между ними располагалась фарфоровая вставка, выполняющая рольизолятора. Помещенная в белые матовые шары конструкция давала приятный яркийсвет. Такие лампы впервые стали использовать в Париже, заменив уличные газовыефонари.
Лампы накаливания
Но не дуговаялампа, а лампа накаливания завоевала повсеместную популярность. И последняяпоявилась на свет в конце XIX в. В основе лампы – угольный стержень, которыйсветился при нагревании током. Нехитрая конструкция пряталась под стеклянныйколпак. Однако она светила чуть более получаса, и перегорала тоже довольнобыстро.
Такая лампапопала в руки Томасу Эдисону, и только после около шести тысяч различныхэкспериментов он ее усовершенствовал: добился сильного разряжения под колбой,нить накаливания создал из вольфрама (она служит тысячи часов при том, чтоизлучает яркий белый свет). Новый 1880-й год ознаменовался грандиознымосвещением здания изобретателя 700-ми лампами.
Успех Эдисоназаключается не только в совершенствовании лампы накаливания, но и в создании ивнедрении инфраструктуры для ее функционирования, а также создание цоколя,патрона, изолированных проводов, предохранителей, выключателя.
Галогенные лампы
В середине ХХст. на фирме General Electric впервые удалось создать первую лампу накаливанияс применением галогенов. Суть заключается в использовании солей йода или бромакак галогена. Галоген дает эффект чистильщика окон: на колбе не накапливаетсяиспарившийся вольфрам, поэтому стекло прозрачное.
Излучаемыйсвет таких ламп – более яркий белый, световая отдача до 25 люменов/Ватт, а срокслужбы – до 4000 часов. Есть несколько видов: линейные, с отражателем, свнешней колбой, капсульные.
Газосветные лампы
В XX векепараллельно с развитием ламп накаливания появляются и составляют им ощутимуюконкуренцию газосветные лампы.
Строениепростое: в стеклянной трубке, заполненной газом или парами металлов, с двухсторон вплавлены электроды, и к ним подведен ток. Под его воздействием газионизируется и светится определенным цветом. Если внутри неон – цвет красный,аргон – синий, пары ртути – фиолетовый, а пары натрия способствуют желтомусвечению.
Люминесцентныелампы дневного света, в которых ультрафиолет преобразовывается в видимый свет –известный пример таких ламп. Их светоотдача: 30-50 лм/Вт, а срок службы до 20000 часов.
Светодиодные лампы
Технологиейосвещения, которая значительно отличалась от уже существующих ламп,изобретенных в 20-м веке, является светодиод (LED). Светодиодное освещение —это твердотельный свет (SSL), для которого не требуется стеклянный корпус, какдля традиционных ламп. Он излучает свет путем преобразования электрическоготока с использованием полупроводника. Первый светодиод был изобретен в 1960-хгодах ученым Ником Холоняком. Несмотряна первоначальную дороговизну, сумели завоевать рынок.
Причины этому– длительный срок службы (30 000-60 000 тысяч часов) и экономичность.Светодиоды перекрывают весь цветовой диапазон видимого человеком спектра,отсутствует мерцание. Лампы мгновенно включаются – отсутствует необходимость разогрева.Яркость свечения регулируется, из отдельных элементов можно создаватьсветильники любой сложности. Диодные лампы почти не нагреваются, не боятсяморозов, в них нет ртути, они имеют малые габариты и вес.