登陆注册
8803800000030

第30章 明天更光明

时代的列车在飞奔,“不满足”是这一列车的轮子,载着人们滚滚向前!

人类和黑夜进行了几十万年的斗争,近百年来取得了辉煌的胜利。特别是白炽灯出现以来,照明领域发生了翻天覆地的变化。白炽灯到20世纪初发展成钨丝白炽灯。而电弧灯到了20世纪发展成30年代的荧光灯,40年代的高压汞灯,50年代的氙灯,60年代的金属卤化物灯、高压钠灯,70年代的无极荧光灯等等,形成了庞大的照明工业,真是万紫无极荧光灯千红,争光斗艳。灯的性能也越来越好,光效从爱迪生第一只实用白炽灯的每瓦1.4流明,提高到高光效灯的每瓦140流明,整整提高100倍。灯的寿命从几小时提高到几十万小时。最亮的光源可以比太阳还亮(如激光),最大的放电灯长度在一、二米以上,功率几十万瓦;最小的白炽灯泡直径不到0.8毫米。

但是人们并不满足,还在不断努力、不断探索、不断前进!人们要使最少的电能发出最多的光能,要用最少的钱获得最好的灯,达到尽可能好的照明效果,要使照明灯的使用寿命越来越长。总之,人们还在努力寻找经济、长寿、方便和高光效的光源。

热辐射灯的特点是发连续光,使用方便;缺点是寿命短,光效低,大量电能变为热损失。充气或用卤钨循环原理制成的灯,光效虽有提高,人们还是不满足。继续改进的一条途径是提高热辐射灯的灯丝工作温度。例如氟钨循环就是一种方法,如能实现,可以稍稍提高工作温度,提高光效和寿命。

另一条途径是找熔点更高的材料,这样的材料早就发现了,而且不止一种,但是有的加工性能差,有的容易蒸发,有的在高温下不稳定。比较好的是碳化钽,熔点达4150K,1963年已经克服加工困难,用来做白炽灯,工作温度达到3500~3600K,光效和光色均有改善。

还有一种想法是:既然白炽灯中有大量的热损失,其中大部分是红外辐射,能不能把红外辐射利用起来呢?从根本上讲,这种想法更富有创造精神,因为白炽灯中可见光能只占5%~6%,而红外辐射却占75%左右。如能利用起来,光效就不是10~20流明/瓦,而是100~200流明/瓦了。世界上点这么多的白炽灯,如能把光效提高10倍,90%的电能就可以省下来,这将是一项多么重大的改革啊!有没有人想过这小灯泡里的大事业呢?确实有人在想。提出来的一种方法是在白炽灯泡壁上涂上一层红外反射层,透过可见光,把红外线反射回去加热灯丝。另一种方法更妙,要找一种特殊材料,直接把红外辐射转化为可见光。对这两种方法都在做研究,也取得了一定的进展。

气体放电灯是一种正在迅速发展、日趋成熟并在广泛使用的光源。它的特点是高光效、长寿命、花色品种繁多;主要缺点是使用不如白炽灯方便。

这种灯也在不断改进和发展。现在,已经试验成功一种高频无极荧光灯,它兼有荧光灯和白炽灯的优点:光效高,寿命长,使用又方便。它的外形和100瓦的白炽灯泡一样,不过它有内外两层泡壳组成,泡壳之间抽真空,充入一定量的汞和氩,外层泡壳的内壁涂荧光粉。它和荧光灯、白炽灯都不一样的地方是没有灯丝。它的灯头上有一个高频电子组件,把220伏交流电变为高频电流,通过磁性线圈在灯泡内形成高频电磁场。在高频电磁场作用下,氩汞混合气体中产生高频放电,发出强烈的紫外线,然后荧光物质把紫外线转变为可见光。用无极荧光灯代替白炽灯,可以节省60%~70%电能。这种灯目前正从实验室走向工厂,是一种有前途的新型荧光灯。

同时,人们利用稀土铝酸盐荧光材料,制成了红、黄、蓝三基色荧光粉,可以制成光效和光色兼优的荧光灯。其他如高压钠灯和低压钠灯正在继续改进。一些金属卤化物的新灯也在继续发展,还在研究进一步提高气压、简化结构、改进工艺等方面的问题,以便使之更加实用。

另外,人们还发明了一种利用放射性同位素激发荧光粉发光的灯,叫做原子灯。这种灯不用电源,可以自动发光,寿命达十几年,使用也比较方便可靠。不过,它还在发展阶段,不够完善。

为了寻找更理想的灯,人们还在研究怎样跳出白炽灯和气体放电灯的框框,作更大胆的设想,研制发光原理根本不同的新光源。

从能量利用的角度考虑,用电的光源并不理想。目前的电能大多是从燃料燃烧产生的。燃烧产生热来推动发电机,从化学能转化为机械能,然后发电机发电,再从机械能转化为电能,总的转换效率只有30%左右。电能再转变为光能,平均效率约10%。所以从化学能转化为光能的总效率才3%。能不能把化学能直接转化为光能呢?能,自然界给了我们种种启示。自然界中存在许多发光的动物,萤火虫就是其中的一种。

夏夜在农村里乘凉,经常会看到萤火虫慢慢地闪动着黄绿色的光。据说,古时候还有人把许多萤火虫捉来当灯。萤火虫发的光是由一种叫“荧光素”

和一种叫“荧光酶”的物质和氧气产生化学反应时放出来的。经过研究,人们发现萤火虫发光的能量转换效率高达97%!我们现在用的光源距离这样的水平还远着哩。真是科学无止境啊!目前有人研究把镁氧化时的化学能转化为光能,制成镁光灯。在古老的照相馆里曾用过这种镁光作光源,淘汰了几十年后,人们又想到它了,据说现在这种灯的效率已可达到10%。

还有一种设想是利用世界上最大的能源——太阳。目前利用太阳能,主要是使它转变为热,例如太阳灶;或使它转变为电,如太阳能电池。是否可以用太阳来照明呢?白天利用太阳比较方便,建筑物采光性能好,就可以直接利用太阳光。采光不好的,也有可能通过高效的光学装置把阳光引入室内,国外已经有人在做这方面的实验。晚上呢?目前还没有太好的办法。是否可以大胆地设想,将来会发明一种蓄光系统,将白天的阳光储存起来,到夜间放出来供人们使用呢?应该是可以的。从某种意义上讲,整个科学技术史就是由大胆设想、刻苦钻研和辛勤劳动构成的和谐而美妙的乐章。大胆设想、刻苦钻研和辛勤劳动将为科学技术发展带来美好的未来,也将使未来的灯更加光辉灿烂!

同类推荐
  • 别让它们离开我们

    别让它们离开我们

    告诉我们濒危,濒危,为什么我们要等到某些物种濒危了才去采取保护措施?动物、植物都是有生命的。也许有一天,洪水暴发,沙尘暴暴发,人类即将灭绝,那时你还能犹豫吗?也许有一天,动植物将全部死亡,那时你才想到现在不该不植树造林吗?要是植物全部灭绝时,你还能呼吸到现在的新鲜空气吗?我们都不会想过这样的生活,那么,我们就动起手来吧,一起美化我们的绿色家园,创造美好环境,保护动植物!只有这样,人类才会创造出未来的美好环境。
  • 天上的街市——空间站

    天上的街市——空间站

    本书以历史为序介绍空间站的基本知识,真实描述空间站和宇航员们精彩、动听的故事。如果想了解太空冒险故事,如果想体会太空飞行的刺激,如果想从太空俯视地球,请做好心理准备,进入《天上的街市——空间站》。
  • 探索未知-奥妙无穷的海洋

    探索未知-奥妙无穷的海洋

    探索未知,追求新知,创造未来。本丛书包括:奇特的地理现象、遗传简介、生活物理现象解读、奥妙无穷的海洋、认识微生物、数学经典题、垃圾与环境、湛蓝浩瀚四大洋、生物的行为、漫谈电化学、数学古堡探险、中国的世界文化遗产、中国古代物理知识、中国三大三角洲、中国的地理风情、多姿的中国地形、认识少数民族医学、悠悠的中国河流等书籍。
  • 仿生试验

    仿生试验

    科学是人类进步的第一推动力,而科学知识的普及则是实现这一推动的必由之路。在新的时代,科技的发展、人们生活水平的不断提高,为我们青少年的科普教育提供了新的契机。抓住这个契机,大力普及科学知识,传播科学精神,提高青少年的科学素质,是我们全社会的重要课题。科学教育,是提高青少年素质的重要因素,是现代教育的核心,这不仅能使青少年获得生活和未来所需的知识与技能,更重要的是能使青少年获得科学思想、科学精神、科学态度及科学方法的熏陶和培养。科学教育,让广大青少年树立这样一个牢固的信念:科学总是在寻求、发现和了解世界的新现象,研究和掌握新规律,它是创造性的,它又是在不懈地追求真理,需要我们不断地努力奋斗。
  • 科学伴你行-神往的生态环境

    科学伴你行-神往的生态环境

    地球上的任何地方都有生命。其实不然,地球上的生物只占据了地球薄薄的一层,这一层承载了全部生命及其活动的领域称为“生物圈”。
热门推荐
  • 鬼女修仙

    鬼女修仙

    一只死于非命的女鬼,身世不明,记忆全无,却妄想修仙,为此踏上前往仙门的道路。她原先只想修得仙骨不再回到冥府受苦,却不想修仙这一路风波不断。腹黑狂妄的蛇妖美男?道貌岸然的得道仙宗?咳咳,我只想修仙。
  • 极道元仙

    极道元仙

    当一切从头开始的时候,才发现,原来人生最重要的不是结果,而是过程。
  • 仙门遍地是奇葩

    仙门遍地是奇葩

    原来仙门竟是这般不以为耻,当真是脸皮厚到极致。师傅喜欢徒弟,徒弟却为魔界鬼祭哭得死去活来。好一个郎艳独绝,遗世独立的灵澈仙人。又好一个不知羞耻,仙门之辱的徒弟。不愧是仙门之境,遍地奇葩,魔为仙成仙,仙为魔堕魔;不疯不魔,不魔不仙(ps:纯属瞎七八扯,毫无逻辑。)
  • 让我糊涂一回

    让我糊涂一回

    本书收录了“女孩”、“世界是由不安分的人创造的”、“让我糊涂一回”、“生活向你提供信息”等20余篇文章。
  • 纵横拳皇

    纵横拳皇

    当你的身边出现了麻宫雅典娜,八神庵,草剃京等一系列人物时,你就会发现你的生活已经改变。格斗的巅峰是什么?大宇宙力量之上又是什么?请观看本书,你将会获得一个完美的答案作者QQ:1119692497
  • 仙震

    仙震

    得道成仙,长生不死,这是所有修士心中最大的奢望。可是奈何天道无情,纵然拥有逆天的资质也很难达到巅峰。而一个资质奇差的山村少年却一步步走上了巅峰,且看他如何问鼎天道!
  • 易烊千玺曾经的温暖

    易烊千玺曾经的温暖

    如果可以,我真的不想认识你---易烊千玺,我们在一起只能是痛苦的,你的身份,都时时刻刻提醒着我,不可以靠近你,否则,结局只能是悲剧
  • 重生之高冷女皇强势来袭

    重生之高冷女皇强势来袭

    当初不顾所有人的反对,固执的爱上这个人,执意的和眼前这个不爱自己的男人结婚。到头来才发现这是自己做得最蠢的一件事。一个不爱自己的人和一个冰冷的家,多么可笑,结婚后才傻傻的知道了这个事实,被心爱之人推入无底大海。一个上天的机会,让自己重回到16岁初三。重生一次,再一次寻觅属于自己的幸福,再一次寻觅属于自己的失败与伟大再一次寻觅那对与错的根源本文纯属作者无聊写,不定时更新
  • 穿越之反派大佬掌心娇

    穿越之反派大佬掌心娇

    超级甜……兽世的男主只有一个哦!顾云兮因熬夜看了一本当红炸鸡小说差点猝死,意外穿越兽世大陆。 与此同时在现代社会,M国的一架飞机也同样遭遇了意外,一飞机的人连同飞机一同穿越到兽世大陆。 当顾云兮与他们这些人碰面时又会发生怎样的碰撞呢? 小剧场一 “你若是我的劫难,我愿意——奉陪到底。”寂九阴沙哑着声音道。 “你说的,所以你要是骗我,我就打死你。” 谁不知魔域深渊的主宰者寂九阴阴晴不定、甚至别的兽人根本都不敢直视他,邪魅阴狠毒辣,阴险狡诈等等……都只是他的代名词而已。 可在她面前却化作了绕指柔。 她胡闹,他奉陪。 日月星辰在美,不及她美。 她就是他眼中唯一的美景。
  • 天行

    天行

    号称“北辰骑神”的天才玩家以自创的“牧马冲锋流”战术击败了国服第一弓手北冥雪,被誉为天纵战榜第一骑士的他,却受到小人排挤,最终离开了效力已久的银狐俱乐部。是沉沦,还是再次崛起?恰逢其时,月恒集团第四款游戏“天行”正式上线,虚拟世界再起风云!