“光明天使”

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随着人类文明的进步，为我们驱走黑暗带来光明的"光明天使"---照明灯也得到不断的发展和进步． 它经历了油灯、蜡烛、汽灯等阶段，直到１９世纪出现了电灯． 现代的照明灯是日新月异、千姿百态、名目繁多，但主要分为两类---热辐射光源如白炽灯和气体放电光源如荧光灯． 这些照明灯是怎样发光的？你知道吗？

油灯发光是植物油（如菜油、桐油等）或煤油跟空气（氧气）燃烧放热而发光的，但这些油在燃烧时，因空气不足往往会生黑烟（炭黑），如能供足空气燃烧完全，会使光更加明亮．煤油灯，可调节灯芯，灯罩下有进气孔，点这种灯发出的光会较为明亮． 煤油汽灯是在点着以后利用本身热量使煤油气化，在灯头上煤油蒸气与压缩空气相遇，喷射在浸有硝酸钍的石棉网上，则充分迅速完全燃烧，生成火焰发出白炽光，在无电或缺电地方，一些商家在夜晚常用这种灯来照明，以广招徕．

白炽灯是应用最普遍的电照明灯，它的玻璃泡内部是抽成真空的，灯丝用电阻较大的钨丝做成． 当接通电源后，灯丝中有电流通过，由于灯丝的电阻较大，电流在灯丝上产生热． 根据焦耳定律可知：电流通过电阻发出的热量与电阻的阻值成正比． 因而产生大量热量，使灯丝发红，达到炽热状态，炽热的灯丝就发出光来． 灯泡内部必须是真空的，原因是，钨丝在工作时温度很高，如果里面有空气，钨丝将很快被氧化而烧断． 白炽灯作为照明灯的优点是制造简单、价格低，但它有一个明显的弱点就是它发出的光比较刺眼，人在白炽灯光下长期工作对眼睛不利，而日光灯就能改善这一点．

日光灯在电路上和发光原理上比白炽灯复杂些． 日光灯管内充有氩气和微量的汞，管壁涂有荧光粉． 当开关闭合后，电源把电压加在启辉器的两极之间，使氖气放电而发出辉光． 辉光产生的热量使Ｕ形双金属片膨胀伸长，跟静触片接触而把电路接通，于是镇流器的线圈和灯管的灯丝中就有电流通过． 电路接通后，起辉器中的氖气停止放电，Ｕ形双金属片冷却收缩，触片分离，电路自动断开，在电路突然中断的瞬间，在镇流器两端产生一个瞬时高电压（其作用原理是电磁自感应现象），这个电压与电源电压加在灯管两端，使灯管内的氩气电离放电，电子撞击水银蒸气，于是日光灯管成为电流的通路开始发光． 在此过程中水银蒸气并发出紫外线，射在管壁上的荧光粉而发出柔和的白光． 现在的日光灯多使用电子镇流器，其发光原理与上述是一样的．

为什么油灯火焰与白炽灯钨丝，在高温下能发光？这是因为火焰内的碳微粒与钨丝中的各个原子，受到热即获得能量后，使它们原子中的电子处于不稳定状态（高激发态---即处在高能层上），这些电子随时自发地向各个方面辐射出各种波长的色光，即把能量发射出去，而跃迁到低激发态（即处在低能层上）或原来的状态（基态）．所以当温度较低时，就辐射出较多的红橙等色光，当温度高到３０００℃时，就辐射出多种色光复合成的白光．

日光灯的发光也是其中氩气、汞蒸气受电激而辐射出色光及紫外线等，管壁荧光粉受紫外线激发，其中各原子处于高激发态，当跃迁到低激发态或基态时，即辐射出各种波长的色光而形成柔和白光．

现在已研制出半导体灯． 半导体灯发光，是半导体的极上电能直接转变成光能，它的寿命长，节能、易控制，是未来的重要照明光源．