§6灯泡的发明(1/3)

灯是人类征服黑夜的一大发明。19世纪以前,人们一般用油灯、蜡烛等来照明。在电灯问世以前,人们普遍使用的照明工具是煤油灯或煤气灯。这虽已冲破黑夜,但仍未能把人类从黑夜的限制中彻底解放出来。只有发电机的诞生,才使人类能用各色各样的电灯使世界大放光明,把黑夜变为白昼,扩大了人类活动的范围,赢得更多时间为社会创造财富。

19世纪初,英国一位化学家制成世界上第一盏弧光灯。但这种光线太强,只能安装在街道或广场上,普通家庭无法使用。无数科学家为此绞尽脑汁,想制造一种价廉物美、经久耐用的家用电灯的这一天终于来到了。1879年10月21日,一位美国发明家通过长期的反复试验,终于点燃了世界上第一盏有实用价值的电灯。从此,这位发明家的名字,就像他发明的电灯一样,走入了千家万户。他,就是被后人赞誉为“发明大王”的爱迪生。 爱迪生是一个异常勤奋的人,喜欢做各种实验,制作出许多巧妙机械。他对电器特别感兴趣,自从法拉第发明电机后,爱迪生就决心制造电灯,为人类带来光明。

爱迪生在发明电灯的过程中,认真总结了前人制造电灯的失败经验后。前后经历了无数次的失败,但是他毫不气馁,终于用棉纱变成了焦焦的炭。他小心地把这根炭丝装进玻璃泡里,一试验,效果果然很好。灯炮的寿命一下子延长13个小时,后来又达到45小时。就这样,世界上第一批炭丝的白炽灯问世了。1879年除夕,爱迪生电灯公司所在地洛帕克街灯火通明。爱迪

生发明的这种炭丝电灯与以往的电弧灯相比,无疑显得实用多了。它的出现,标志着人类使用电灯的历史正式开始。然而,这种炭丝电灯亮度不理想,灯丝的制作方法比较复杂,使用的寿命也不是很长。因此,世界各国的科学家都在致力于白炽灯的改进。

爱迪生改用碳化了的卡纸大大改进电灯寿命后,生产商就迫不及待地把它投入生产。爱迪生在一八七七年开始了改革弧光灯的试验,提出了要搞分电流,变弧光灯为白光灯。这项试验要达到满意的程度。必须找到一种能燃烧到白热的物质做灯丝,这种灯丝要经住热度在二千度一千小时以上的燃烧。同时用法要简单,能经受日常使用的击碰,价格要低廉,还要使一个灯的明和灭不影响另外任何一个灯的明和灭,保持每个灯的相对独立性为了选择这种做灯。这在当时是极大胆的设想,需要下极大的功夫去探索,去试验。

爱迪生先是用炭化物质做试验,失败后又以金属铂与铱高熔点合金做灯丝试验,还做过上质矿石和矿苗共一千六百种不同的试验,结果都失败了。但这时他和他的助手们已取得了很大进展,已知道白热灯丝必须密封在一个高度真空玻璃球内,而不易溶掉的道理。这样,他的试验又回到炭质灯丝上来了。他昼夜不息地试验,到了一八八0年的上半年,爱迪生的白热灯试验仍无结果。有一天,他把试验室里的一把芭蕉扇边上缚着一条竹丝撕成细丝,全副精力在炭化上下功夫,仅植物类的炭化试验就达六千多种。他的试验笔记簿多达二百多本,共计四万余页,先后经过三

年的时间。他每天工作十八、九个小时。每天清早三、四点的时候,他才头枕两、三本书,躺在实验用的桌子下面睡觉。有时他一天在凳子上睡三、四次,每次只半小时。

1880年,他制造出能连续亮上1200个小时的毛竹丝灯。在炭丝电灯诞生30年后的1909年,美国通用电器公司的库里基发明了以钨丝做灯丝的电灯泡。这种电灯与炭丝电灯相比,灯泡竟连续不断地亮了1200个小时!又前进了一步。

白炽灯的发明,美国通常归功于爱迪生,英国则归功于斯旺。在英国,电灯发明百周年纪念于1978年10月举行,而美国则于一年后的11月举行。

两位发明家的竞争十分激烈,专利纠纷几乎不可避免,后来,两人达成协议,合资组建了爱迪生──斯旺 爱迪生电灯公司,在英国生产白炽灯。

现代的钨丝白炽灯到1908年才由美国发明家库利奇试制成功。发光体是用金属钨拉制的灯丝,这种材料最可贵的特点是其熔点很高,即在高温下仍能保持固态。事实上,一只点亮的白炽灯的灯丝温度高达3000℃。正是由于炽热的灯丝产生了光辐射,才使电灯发出了明亮的光芒。因为在高温下一些钨原子会蒸发成气体,并在灯泡的玻璃表面上沉积,使灯泡变黑,因此白炽灯都被造成“大腹便便”的外型,这是为了使沉积下来的钨原子能在一个比较大的表面上弥散开。否则的话,灯泡在很短的时间内就会被熏黑了。由于灯丝在不断地被升华,所以会逐渐变细,直至最后断开,这时一只灯泡的寿命也就结束了。

(本章完)