灯泡的结构

白炽灯浪费了太多能源但它一直被认为是有史以来最伟大的发明之一

（1）结构

灯泡由三个关键部分组成灯丝玻璃灯泡底座

灯丝是一种盘绕的细线由钨制成封装在球形玻璃支架中并与连接到灯座的铜线和引线相连电线和灯丝被封装在一个玻璃灯泡中里面充满了惰性气体薄玻璃用于制造灯泡这种玻璃可以阻止空气接触灯丝以防止其燃烧

（2）白炽灯泡中的物理学

电流通过灯泡底部的触点然后沿着电线上升到灯丝在那里它遇到电阻使电子减速从而产生热量当物体变热时物体内部的原子会被热激发如果物体没有熔化由于提供的能量原子的外轨道电子会跳到更高的能级这些较高能级上的电子不稳定它们再次回落到较低能级在从高能级眺到低能级时电子以光子的形式释放出额外的能量然后这些光子以电磁辐射的形式从物体表面发射出来

这种辐射将具有不同的波长一部分波长在可见光波长范围内而大部分波长在红外范围内波长在红外线范围内的电磁波就是热能波长在可见光范围内的电磁波就是光能

（3）灯丝和氩气

钨的问题是在2200°C时它会燃烧殆尽为了防止燃烧钨被装在一个装有氩气的气密玻璃灯泡中因为氩的电子外壳是完整的并且是稳定的不会发生反应氩气不仅阻止钨燃烧（没有可用的氧气所以不能燃烧）它还阻止钨在高温下蒸发因为大部分蒸发的钨撞击氩原子并反弹回灯丝早期的灯泡使用真空来停止燃烧但这并没有像氩气那样停止蒸发因为灯丝会蒸发掉导致灯泡的寿命缩短

（4）效率

唯一的问题是白炽灯必须产生难以置信的热量才能产生大量的光输入到白炽灯中的能量约有90%被浪费掉浪费的形式包括热量和我们看不见的光线这就是为什么人们现在如此热衷于从白炽灯技术转向节能灯