白熾燈發(fā)光原理!

　　根據(jù)白熾燈技術(shù)，主要有四種燈泡形式，分別為鎢絲燈(tungsten-filament)、鹵鎢燈(tungsten halogen)、石英鹵素?zé)?quartz halogen)及紅外線反射燈(infra-lamps，簡稱IR燈)。

白熾燈的發(fā)光原理

白熾燈的發(fā)光原理

　　白熾燈的發(fā)光原理

　　白熾燈是將電能轉(zhuǎn)化為光能以提供照明的設(shè)備。其工作原理是：電首先被轉(zhuǎn)化成了熱，將燈絲加熱至極高的溫度(鎢絲，熔點達(dá)3000℃多)，這時候組成燈絲的元素的原子核外電子會被激發(fā)，從而使得其向較高能量的外層躍遷，當(dāng)電子再次向低能量的電子層躍遷時，多余的能量便以光的形式放出來了。同時產(chǎn)生熱量，螺旋狀的燈絲不斷將熱量聚集，使得燈絲的溫度達(dá)2000℃以上，燈絲在處于白熾狀態(tài)時，就象燒紅了的鐵能發(fā)光一樣而發(fā)出光來。燈絲的溫度越高，發(fā)出的光就越亮。故稱之為白熾燈。

　　白熾燈是由發(fā)光用的金屬鎢絲、與外界電源相通的電極，尾部的密封部分組成。一般將燈泡里面抽成真空或充入其它惰性氣體，利用鎢的熔點高的特點，將其制造成絲狀，通入電流后，鎢絲便發(fā)光，并有一部分電能轉(zhuǎn)化為熱能。在使用白熾燈時，注意不要去處接觸燈泡，，燈泡表面溫度很高，容易燙著手;第二，燈泡在工作時，鎢絲在很高的溫度下變軟，如果晃動燈泡，容易使燈泡損壞。在剛開關(guān)剛閉合時鎢絲容易燒斷。

　　燈絲材料

　　做燈絲的材料要求具有一定的電阻率、機(jī)械強(qiáng)度、化學(xué)穩(wěn)定性和低揮發(fā)(即高熔點)。鎢滿足以上這些基本要求，當(dāng)然這并不是說只有這一種材料，事實上還有錸，鉬，鉭，鋨以及金屬碳化物。

　　為何選擇鎢絲?

　　一是因為其電阻大，當(dāng)電流通過時鎢絲時，就可以消耗電流，以發(fā)熱，當(dāng)達(dá)到一定溫度時就可以發(fā)光，當(dāng)然這個加熱過程是非常快的。

　　二是因為其揮發(fā)的慢，同時，在燈泡里充滿著惰性氣體，可以有助于降低鎢絲的揮發(fā)。為什么選鎢絲，那時人們長久以來經(jīng)驗的結(jié)果。當(dāng)愛迪生發(fā)明電燈的時候，傳說他試驗了包括植物纖維、動物毛發(fā)和人的頭發(fā)在內(nèi)的一千多種(也有說兩千多種)材料，很多不適合作燈絲。主要原因是內(nèi)阻小，或者熔點低，或者亮度不合適等等。愛迪生選擇的并不是我們廣泛采用的鎢絲。后來人們經(jīng)過多次改進(jìn)才選擇了鎢作燈絲。

　　為何叫碘鎢燈?

　　利用電流通過鎢絲的時候產(chǎn)生幾千度的高溫并且發(fā)光，鎢絲在高溫下會揮發(fā)，并在溫度較低的燈泡玻璃上凝結(jié)，導(dǎo)致透明度嚴(yán)重降低，照明效率下降，鎢絲揮發(fā)嚴(yán)重時會斷裂，完全損壞。為了解決鎢絲高溫下?lián)]發(fā)的問題，現(xiàn)在普遍的做法是向燈泡內(nèi)充入碘等鹵素，碘會在高溫下和鎢原子結(jié)合，并在高溫的鎢絲上將碘化鎢還原為鎢，從而大大延長了燈泡的使用壽命。這也是現(xiàn)在很多燈泡簡稱碘鎢燈的原因。鹵素?zé)艄ぷ髟诟邷叵拢芏嚯娔馨装椎淖兂闪藷崮?，而沒有轉(zhuǎn)化為光能，因此，鹵素?zé)舭l(fā)光效率低。燈絲工作在高溫下，在車輛行駛中的顛簸十分不利，容易損毀。家里的燈泡更脆弱，碰幾下就完蛋了。鹵素?zé)艚z工作在密閉的玻璃球或者管內(nèi)，外殼一旦破損，燈泡就犧牲了。

　　白熾燈的顯色性：白熾燈發(fā)出的光是全色光，但各種色光的成份比例是由發(fā)光物質(zhì)(鎢)以及溫度決定的。比例不平衡就導(dǎo)致了光的顏色的偏色，所以在白熾燈下物體的顏色不夠真實。(即顯色性不高)在商場購衣物時很容易上當(dāng)。

　　白熾的壽命與功率：白熾燈的壽命跟燈絲的溫度有關(guān)，因為溫度越高，燈絲就越容易升華(鎢直接變成鎢氣)。所以，白熾燈的功率(瓦數(shù))越大，壽命就越短。

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