電燈，又叫白熾燈，顧名思義，就是燈絲被電流加熱到白熾狀態后發光的燈。電流通過燈絲，大部分轉化為熱能，小部分轉化為光能。

電燈是人類征服黑暗世界的最大證明。在漫長的古代社會，人們都用動物油、蜂蠟等燃料來制作光源，比如蠟燭、煤油燈、燈箱等。這些燈具不但照光量不足，還極易引發火災。歷史進入十九世紀，歐洲、美洲的科學家們便運用新興的電力學知識，開始投入到電燈的研發中。

 

 

第一個“吃螃蟹”的人是英國科學家戴維，大名人法拉第是他學生。戴維于1809年完成了一個很雷人的燈：用2000節電池連接起兩根炭棒的正負極，在寬闊的廣場亮了數分鐘。此后，科學家們靈感迸發，制造出一系列電燈。1854年，德國鐘表匠亨利·戈培爾發明了弧形燈泡；1860年，英國科學家斯旺發明了半真空碳絲電燈，但實用性不大，也沒有公諸于世。

“發明大王”愛迪生也卷入這場電燈發明之戰中。他通過不懈的努力，不但發明了具有實用價值的電燈，還投身于電燈的普及和推廣。后人一致認為，愛迪生與希臘神話中給人類偷來天的火普羅米修斯一樣偉大。愛迪生發明電燈的故事十分曲折，有的還被選入中學教材之中。

“要是讓家家戶戶都點上電燈，該有多好啊！”懷著這樣的心情，“發明大王”愛迪生于1877年開始了研究電燈之路。凡事預則立，深諳此理的他沒有急著動手，而是先進行電學和光學的知識儲備。沒多久，他輯錄了二百多本資料，共四萬多頁。他把自己關在實驗室里，夜以繼日的研究著。有一次，一個朋友來看愛迪生，看著滿屋子書說：“怪不得你懂得那么多知識，原來是睡覺的時候也在吸收書里的營養啊！”

 

 

愛迪生投身電燈研發工作后，很快發現兩個關鍵問題：一是氧化作用會嚴重影響燈絲的壽命，二是燈絲的材料。經過實驗，他找到第一個問題的答案，即解決燈泡里的真空問題。這件事對“發明大王”來說是小菜一碟。便研制成一架精密的抽氣機，可以抽出玻璃燈泡里的空氣，使燈泡達到他希望的真空狀態。

愛迪生設想，未來的電燈，就是把一小段電阻不大而有耐高溫的導體材料——細燈絲裝在漂亮的玻璃泡里，通上電流，發出光來。細燈絲顯然是電燈發明的重中之重。為了解決細燈絲問題，他反復用白金、炭、石墨、鉑銥合金，甚至土質、礦石等進行試驗。僅一年多的時間，他就試驗了1600多種材料。然而這些材料沒燒上兩分鐘，就熔化斷裂了。

愛迪生把實驗暫停下來，尋找失敗的原因。翻閱了大量的書籍后，他決心再次進行實驗。某日，坐在桌邊思考的愛迪生忽然碰到放在桌上的的一卷棉紗，腦海中閃過一個念頭，立即大叫：“來人，去買幾軸棉線。”原來，他準備用棉線做燈絲。

 

 

愛迪生把買來的棉線擺成各種圓弧形，并放在一個密閉的金屬盒內，然后放進爐內烘烤。幾小時后，棉線變成了炭絲。他想把這些炭絲取出來，但沒有成功。第四天，他才取出一段完整的炭絲，并順利裝在玻璃燈泡里。接通電源后，炭絲發出亮光；但亮光只持續了幾秒鐘。愛迪生并不因為炭絲很快被燒斷而喪失信心，而是堅信“炭比白金好”。

愛迪生改進炭化的方法，在棉紗線上撒滿炭末，并彎成馬蹄形，放在坩鍋里用高溫加熱，然后裝進玻璃泡里，用抽氣機抽掉空氣。經過無數次的試驗，1879年10月21日，世界上第一盞具有實用價值的電燈終于研制成功。這盞炭絲燈亮了45小時。

愛迪生清楚地認識到，炭絲燈雖然能持續發亮，但最明顯的問題是制作工藝復雜，費用很高，不可能走進尋常百姓家。于是，他把工作重點集中到尋找便宜而實用的燈絲材料上。愛迪生根據棉紗的性質，決定在植物纖維領域作文章。凡是植物學上有記載，認為可用的，他都要試一試；此外，連橡皮、假象牙、釣絲、人的頭發、胡子，也曾被列入燈絲材料的試驗對象。到1880年5月初，愛迪生試驗過的植物纖維共計6000多種，新研制出來的燈泡也能連續發光300小時。不知疲倦的愛迪生屢敗屢戰，后來發明了竹子燈絲做的電燈，居然亮了1200小時。燈絲材料解決了，制作費用便降了下來。1879年，他的每只燈泡的總體費用在1.10美元，后來一直下降，到竹絲燈泡時，一只燈泡只有0.22美元。

愛迪生見燈絲的試驗已經差不多了，便著手于電燈的推廣運用。為此，他改進了發電機和輸配電系統，并在資本家資助下，在紐約創建了第一個火力發電廠。強大的電流，通過蛛網似的線路，流到紐約及附近城市的千家萬戶，人類從此走進電照明時代。“發明大王”終于實現了年輕時的夢想，讓家家戶戶都點上了電燈。

世界永遠在進步。1909年，美國科學家柯里奇發明了鎢絲抽成細絲，并在燈泡里充進氬一類的惰性氣體。1913年，美國科學家朗繆爾發明螺旋鎢絲電燈，并在燈泡里注入抑制鎢絲揮發的氮氣。20世紀60年代，隨時半導體發光二極管的誕生，LED燈迅速崛起。任何東西都有利有弊。正如前文所述，白熾燈只有小部分電能（約2%）轉化成有用的光能，同時壽命不超過1000小時。種種原因，導致電燈正被新型的節能燈、LED燈等綠色光源所代替，比如澳大利亞政府2010年就明文提倡使用節能熒光照明設備，禁止使用電燈。電燈“英雄”末路之快，可能是愛迪生也沒有料到的。

 

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發明大王舉世貢獻之電燈

圖文簡介

1879年10月21日，世界上第一盞具有實用價值的電燈終于研制成功。