Реферат Висвітлення

Люди навчилися використовувати вогонь висвітленню близько 500 000 років як розв'язано. Стечением століть конструкція світильників дедалі більше ускладнювалася, і сьогодні одним клацанням рубильника можна залити світлом цілі вулиці і майже.

Выдолбленные з крейди і піщанику примітивні лампи датуються вченими приблизно 80 000 р. до зв. е., а Іраку знайшли керамічні світильники віком близько 20 000 років. Біблія свідчить, що одержані із тієї самої тваринного жиру свічки горіли у храмі Соломона ще X столітті до зв. е. З того часу без них обходилося жодна богослужіння, але широке використання у побуті вони лише у епоху середньовіччя.

Лампы Аргана

Вік сучасного висвітлення розпочався з винаходи олійних ламп, які у 1784 р. придбали свою найдосконалішу форму стараннями швейцарця Амі Аргана. Його лампа була оснащена трубчастим ґнотом; повітря усмоктувався з боків крізь середину трубки, забезпечуючи яскраве і майже бездимне полум'я. Пізніше лампі Аргана почали використовувати гас, що ще більше підвищило якість полум'я. На гасі по сьогодні працюють лампи типу "кажан".

Успіх газу

У 1798 р. шотландець Вільям Мердок почав використовувати кам'яновугільний газ висвітленню печери неподалік його будинку в Корнуэлле. Через 12 років він влаштував газове висвітлення свого будинку Редруте, та був спробував створити газову освітлювальну систему заводу під Бирмингемом. У 1807 р. лондонська Пэлл-Мэлл стала першою у світі вулицею з газовим освітленням. Попри проблеми з видаленням сажі, до 1830 р. вулиці у містах Європи й Америки вже висвітлювалися газовими ліхтарями.

Перші газові світильники давали досить слабке полум'я, і тільки після появи у 1885 року сітчастою лампи Вельсбаха газ почали широко застосовувати для внутрішнього висвітлення. Над форсункою, у якій вугільний газ змішувався з повітрям, Вельсбах закріпив калильную сітку. Коли газ запалювали, сітка яскраво загострювалася, випромінюючи теплий біле світло. Конструкція виявилася настільки вдалою, що зможе повністю тридцятих років газ залишався серйозним конкурентом електрики.

Вік електрики

Найперші електролампи - вугільні дугові - було створено Хемфрі Деві в 1809 року. Два вугільних стрижня підключалися до клеммам величезної батареї. У точці дотику ці стрижні розжарювалися до краю. Коли їх розводили на відстань близько 20 див, з-поміж них спалахувала сліпучо біла світлова дуга.

Проте практичне застосування ці лампи знайшли лише у 1831 року, з приходом генераторів. У 1850-ті роки дугові лампи почали використовуватиме тимчасового висвітлення вулиць у Лондоні, Парижі, Берліні та Нью-Йорку, а 1862 року перша стаціонарна дуговая лампа було встановлено на маяку Дандженесс.

Перші електролампи

У 1878 року Джозеф Суон помістив в герметичну скляну колбу тонку нитку обвугленої целюлози, нагрів її, щоб видалити гази з вугілля, та був відкачав з колби повітря до створення вакууму.

За рік після Суона американець Томас Атва Едісон виготовив лампу з тонкою ниткою з карбонизированного бамбука, а 1882 році збудував у Нью-Йорку першу електростанцію, яка постачала енергією 10 000 ламп. Так почалося бурхливий розвиток століття електрики.

Электролампы нашого часу

У колбах сучасних електроламп світиться вольфрамова спіраль. Електричний струм, проходячи через спіраль, нагріває її приблизно до 2700°С, примушуючи випромінювати яскравий біле світло.

Излучаемый лампою світло вимірюється в люменах. Співвідношення між кількістю світла, і споживаного електрики називається світловий ефективністю. Світлова ефективність лампи з вольфрамової спіраллю дорівнює приблизно 12 люмен/ватт. Інакше кажучи, це низкоэффективный джерело світла. Більшість випромінювання спіралі перебуває у невидимому інфрачервоному, чи тепловому, спектрі. Інша проблема у тому, що атоми вольфраму випаровуються із поверхні спіралі, осаждаясь внутрішній поверхні колби. Колба поступово чорніє, і кількість випромінюваного світла зменшується. Зрештою, вольфрам випаровується настільки, що спіраль перегоряє, і лампа гасне.

Щоб уповільнити випаровування спіралі, колби ламп заповнюють аргоном і азотом, але запобігти той процес повністю неможливо. Що температура спіралі, то швидше випаровування, а й то яскравіші випромінюваний світло. Виробникам вдалося домогтися деякого компромісу, i сучасні лампи випускаються з ресурсом приблизно 1000 годин, а й у випромінюваному ними спектрі більше жовтого кольору, ніж у сонячному.

Галогены

Іншим способом уповільнити випаровування спіралі стало використання вольфрамово-галогенных ламп. У колбу лампи вводиться галоген - йод чи бром. Вони утворюють з вольфрам збаламучену хімічну сполуку, яке осаджується на спіралі, а чи не на стінках колби.

Проте йод і бром теж надають хімічний вплив на скло, тому колбу доводиться робити з дорогого кварцу. Вольфрамово-галогенные лампи допускають високих температур напруження і шкоди довговічності випромінюють яскравіший біле світло, близька до природному спектру.

Газоразрядные лампи застосовуються початку тридцятих років. Перші лампи замість откачанного повітря заповнювалися невеликою кількістю неону. Висока напруга подавалося на електроди, розміщені обох кінцях трубки.

 Між електродами виникав електричний розряд, і лампа починала випромінювати червонувате світіння. Ці трубки можна було згинати, створюючи різноманітні форми чи літери, і вони невдовзі стали застосовуватися у рекламі. Так ери неонових вогнів, блискучих майже переважають у всіх міських центрах.

Експерименти коїться з іншими газами відкрили широкий, спектр різних кольорів. Натриевые лампи низький тиск випромінюють жовте світло й закони використовують висвітленню вулиць. На початковому етапі їх ефективність не перевищувала 70, а тепер вона виросла до 200 люмен/ватт.

Зелене світло

Знайшлося застосування і ртутним лампам з ефективністю близько 45 люмен/ватт. Щоправда, у тому зеленуватому, хоча й монохромному, світлі предмети і здаються трохи призрачно-плоскими.

 Наприкінці тридцятих років лампи стали покривати фосфорним люмінофором, який доповнив ртутний спектр відсутньою червоним відтінком. Це був перші кроки люмінесцентного висвітлення. Більшість офісних приміщень висвітлюються ртутними газоразрядными лампами з низькою домішкою аргону. Тиск парів зберігається низьким, щоб випромінювалося більше ультрафіолетового, ніж видимого світла. Внутрішня поверхню трубки покрита фосфором. Ультрафиолетовое випромінювання збуджує люмінофор, і Юзеку починають флуоресцировать, т. е. поглинати ультрафіолетові промені, видаючи натомість видимий світло. З допомогою різних фосфорних сумішей можна домогтися майже кожного кольору світіння.

Трохи червоного

У 19б0-х років у покриття ртутних ламп високого тиску стали додавати редкоземельное з'єднання ванадат иттрия. Издаваемое їм червоне світіння дозволило заповнити брак червоного кольору ще на спектрі ртутних ламп. Вони повинні були набагато компактніші люмінесцентних ламп і за відповідної компонуванні легко підключалися до звичайної электроарматуре. Вони споживають вчетверо менше енергії, ніж лампи розжарювання, випромінюючи значно менше тепла, а домішки певних металів - талію, диспрозия, індію і натрію - в ртутних парах високого тиску покращують передачу кольору. Металлогалоидные лампи ефективністю 80-85 люмен/ватт випромінюють біле світло, близька до природному спектру. 1000-ваттные металлогалоидные лампи в герметичних рефлекторах з пресованого скла застосовуються висвітленню стадіонів і прийшли змінюють застарілим дуговим лампам при висвітленні зйомок на свіжому повітрі.

 Однією з способів поліпшення цветопередачи є збільшення тиску парів в натрієвих лампах. Проте за високому тиску скляний балон лампи може витримати хімічної атаки іонізованого натрію, що утворюється при високих температурах вище 700°С..Было знайдено кілька варіантів розв'язання цієї проблеми. Можна застосовувати алюминиево-керамические чи кварцові лампи, або покривати їх внутрішню поверхню порошкове напилюванням.

Виробники розробляють ксеноновые газорозрядні лампи, дають поліхромний світло, майже ідентичний природному сонячному спектру. Проте майбутнє, очевидно, належить електролюмінесценцію - явища, що змушує світитися поверхні муру і стель.

Волоконная оптика

Ведуться розробки та за іншими напрямах світлотехніки. У промисловості застосовуються лампи б із особливим спектром світіння, що викликають певні хімічні реакції. Під променями інфрачервоних ламп пришвидшується висихання забарвлених поверхонь, а медицині знайшли застосування й ультрафіолетові, і інфрачервоні лампи. У організм хворого вводяться эндоскопы з підсвічуванням, сводящие до мінімуму хірургічне втручання дозволяють бачити операційне полі без великих розрізів. Волоконно-оптические световоды висвітлюють місця, у яких звичайній лампою користуватися не можна. Понад те, ендоскоп з волоконным провідником, на кінчику якого сяє найтонший лазерний промінь, здатний лікувати внутрішніх органів. З допомогою лазерів лікують багато хвороб - зупиняють кровотеча шлункових виразок, видаляють пошкоджені ділянки мозку, відключають больові наукові центри й випалюють ракових клітин на шийки матки.

Смертоносные лазери

Конструктори намагаються перетворити лазери в ефективне руйнівну зброю, не вдовольняючись тим, що вони вже використовують у системи наведення та інформаційних мережах. Скажімо, бомби з лазерним наведенням набагато точніше потрапляють у мета, аніж за візуальної наводкою, та й ракети, наводящиеся розсіяним лазерним променем, здатні вразити мета з найвищої точністю. Значення цих видів озброєнь добре показала війна Перській затоці. Проте задля лазерів, здатних безпосередньо знищувати воєнних цілей, потрібно набагато більше енергії, що може ми собі дозволити будь-яку державу.

Список літератури

Для підготовки даної праці були використані матеріали із російського сайту http://www.sciencetechnics.com/

Схожі реферати:

Навігація