«Долгоиграющая» нить накаливания появилась только в 1880 году, когда Томас Эдисон запатентовал свою электрическую лампочку. Обычно историю изобретения величайшего устройства всех времен, ставшего символом человеческой изобретательности, подают так, будто оно ждало своей очереди в ряду других блестящих изобретений Эдисона. Но это миф. Еще до Эдисона многие занимались идеей создания электрического освещения. И даже сам Эдисон добился успеха скорее в результате упорного труда, а не озарения. В лаборатории в Менло-Парке, которую охранял сидевший на цепи медведь, Эдисон испытал около 6000 разных вариантов нитей накаливания, от бамбука и хлопка до рыжего волоса из бороды шотландца, пока наконец не нашел единственный вариант: вольфрамовую нить накаливания, заключенную в стеклянную колбу, в которой создан искусственный вакуум. Эта классическая лампочка служит нам по сей день. Главной находкой Эдисона была, конечно, вакуумная колба. Без нее любая нить накаливания обречена на такое же быстрое сгорание, как капризная голливудская звезда[157].
Флуоресцентные лампы
Главная проблема с лампами накаливания в том, что они излучают вместе со светом и огромное количество тепла. По некоторым подсчетам, при их эксплуатации до 90 % потребляемой электроэнергии теряется на разогрев нити, окружающего ее стекла и воздуха вокруг. Современные энергосберегающие лампы гораздо эффективнее, потому что генерируют столько же света, сколько и прежние, при значительно меньшем производстве тепла. Но если нет тепла, откуда берется энергия для того, чтобы заставить атомы производить свет? Она получается в результате столкновения атомов.
Флуоресцентная лампа представляет собой закрытую стеклянную трубку с двумя полюсами (электродами). Когда вы включаете лампу в электрическую цепь, атомы заполняющего трубку газа превращаются в ионы и начинают быстро двигаться внутри трубки. Атомы, электроны и ионы часто сталкиваются друг с другом. При каждом столкновении энергия от него возбуждает атомы, и возникает вспышка невидимого ультрафиолетового света. Этот свет был бы для нас невидимым, если бы внутренняя поверхность стеклянных трубок не была покрыта порошкообразным фосфором. Когда ультрафиолет попадает на атомы фосфора, они тоже возбуждаются, и электроны в них «перепрыгивают» на более высокие орбиты. Затем атомы возвращаются в первоначальное состояние. При этом вместо ультрафиолета, который они поглотили, они «выбрасывают» фотоны видимого света. Почему флуоресцирующие лампы всегда белые, а не прозрачные? Как раз потому, что изнутри они покрыты фосфорсодержащим материалом.
