从白炽灯到日光灯

◆阿新

1879年，爱迪生发明白炽灯，开启了用电照明的时代。人们在庆祝这一伟大成就的时候，富有远见的科学家看到了白炽灯明显的不足：只利用了10%～20%的电能，其余的电能都以热损耗的形式被浪费掉了。能不能开辟一条电能利用的新途径呢？

美国科学家黑维特默默地扎在实验室里进行研究，终于在1902年发明了水银灯。这种灯真空的灯管中装有水银和少量氩气，通电后，水银蒸发，受电子激发而发光。水银灯比白炽灯亮多了，能量利用率也比白炽灯高，但是它会放射出大量紫外线，过量的紫外线对人体健康不利，而且它的光线近似太阳光，过于刺眼，不适合广泛应用。

虽然水银灯没能普遍使用，但是它的管状形状和基本原理得到了科学家的认可。于是，科学家开始水银灯改良工作，继续探索在真空管里注入气体的办法。在这个过程中，又一个发明诞生了，那就是霓虹灯。

1910年，法国科学家克劳特在抽掉空气的玻璃灯管中分别充入氖、氩、氦等惰性气体，结果发现充入氖气后，灯管会发出橙红色的光；充入氖气和氩气的混合气体，灯管会发出蓝色的光；充入氖气和水银的混合气体，灯管会发出绿色的光；充入氦气，灯管会发出金黄色的光。克劳特因此获得了霓虹灯的发明专利，并成立了“克劳特霓虹灯公司”。虽然霓虹灯亮度不够，不能用来照明，但是受到商家的追捧，他们经常用它制作广告。

受克劳特的影响，美国通用电气公司的研究人员伊曼在灯管的充入物质上动起了脑筋，他想，水银灯的弊端之一是会发出大量波长较短的紫外线，如果能把紫外线转变成其他的可见光，是不是就可以研制出适合照明的光源了呢？伊曼马上想到了关键点在于荧光物质。他在一根玻璃管内充入一定量的水银，然后在管的内壁涂满荧光粉，管的两端各装一根灯丝充当电极。通电后，水银蒸气放电，同时产生紫外线，紫外线激发管内壁的荧光物质而发出可见光。荧光灯因此诞生。

荧光灯没有水银灯的弊端，它比白炽灯更亮，且电能利用率高，由于荧光的成分与日光相似，人们也叫它“日光灯”。从此，日光灯作为新的照明灯具迅速进入家庭、学校、工厂、医院等。