Vsebina
- TL; DR (Predolgo; Nisem prebral)
- Žarnice z žarilno nitko, zgodnji preboj
- Fluorescentne žarnice, počasi se zaženemo
- Luči sedanjosti in prihodnosti
Ljudje so izum žarnice pogosto zaslužili za znanega ameriškega izumitelja Thomasa Edisona leta 1880, vendar so približno 40 let pred tem britanski izumitelji ustvarili obokno svetilko. Skozi leta so znanstveni razvoj zasledili, da novi elementi nadomeščajo ogljikove palice, ki se uporabljajo v obločni žarnici, in ogljikove nitke v patentirani žarnici Edisons. V primerjavi z novimi vrstami žarnic so bile te zgodnje iteracije nerodne, neučinkovite in kratkotrajne. Pojav in širjenje tega izuma sta sprožila novo industrijo, povečala dolžino delovnih dni in je bila pomemben temelj pri širjenju električne energije po svetu.
TL; DR (Predolgo; Nisem prebral)
Žarnice so se začele z elementi iz ogljika, vendar so z leti izumitelji v svoje orodjarne dodali nove elemente, kot so volfram, živo srebro, klor in europij.
Žarnice z žarilno nitko, zgodnji preboj
Žarnice z žarilno nitko ustvarjajo svetlobo s pomočjo električnega toka skozi fino nitko iz kovine. Ta nitka se segreva, dokler ne odda svetlobe. Prve te žarnice so imele ogljikove nitke, čeprav jih je sčasoma volfram zamenjal. Volfram je bolj upogljiv element kot ogljik in ga je mogoče segreti na 4.500 stopinj Fahrenheita. Ta razvoj je nastal leta 1908 kot rezultat inovacij, ki jih je izdelal General Electric. Z letom 1913 so žarnice v žarnicah postale zavite in neaktivni plini, kot sta argon in dušik, so napolnili steklene žarnice. Leta 1925 so proizvajalci začeli uporabljati fluorovodikovo kislino, da so žarnicam dodali učinek zmrzali, kar je pomagalo širiti svetlobo po širšem območju. Žarnice z žarilno žarnico so se z leti izboljševale, vendar še vedno večinoma veljajo za neučinkovite, saj se velik del vnosa energije izgubi zaradi toplote.
Halogenske žarnice so različna žarišča. Njihove žarnice so narejene iz kremena in lahko vsebujejo inertne pline, kot so fluor, klor, brom in jod, ki jih imenujemo halogenski elementi.
Fluorescentne žarnice, počasi se zaženemo
Tako kot žarnice z žarilno nitko se je tudi v 19. stoletju začelo baterijsko osvetljevanje fluorescenčne razsvetljave. Dva Nemca - pihalnik stekla Heinrich Geissler in zdravnik Julius Plucker - sta ustvarila svetlobo s strujanjem električnega toka skozi stekleno cev, postavljeno med dve elektrodi, ki sta ji odstranili večino zraka. Čeprav sta Edison in vrstnik Nikola Tesla eksperimentirala s to tehnologijo, pa je Peter Cooper Hewitt tehnologijo izpopolnjeval šele v zgodnjih devetdesetih letih, tako da je stekleno cev napolnil z živosrebrno paro in pritrdil napravo, imenovano balast za uravnavanje pretoka toka skozi cev. Nedavni razvoj je izumil, da so izumitelji dodali argon plin v žarnice in pokrivali notranjost s fosforji. Ko skozi plin teče električni tok, sprošča ultravijolično sevanje, ki ga fosforji absorbirajo in sproščajo kot vidno svetlobo. Te luči trajajo dlje in so energetsko učinkovitejše od žarnic.
Luči sedanjosti in prihodnosti
Kovinske halogenidne sijalke so relativno novi izumi. Proizvajajo svetlo svetlobo in so dokaj energijsko učinkovite. Pogosto se uporabljajo pri razsvetljavi športnih tekem na prostem ali gradbeništvu. Njihova obsežna žarnica ima ločno cev, pogosto iz kremena ali keramike. Te cevi vsebujejo začetni plin, živo srebro ali jod ter sol kovinskih halogenidov. Argon je pogost začetni plin.
Svetleče diode ali LED ustvarjajo vidno svetlobo s postopkom, imenovanim elektroluminescence. V LED diodah se uporabljajo številne spojine na osnovi galija, poleg tega pa uporabljajo tudi nekatere redke zemeljske kovine, kot so cerij, evropij in terbij. Svetleče diode so učinkovite in stroškovno učinkovite ter so našle uporabo v različnih elektroniki, saj si ljudje prizadevajo zmanjšati vpliv na Zemljino okolje.