你知道電燈為什麼會發光嗎(你一定沒有想過這個問題)
2023-04-15 05:52:05 3
作者:李海滄
1879年10月21日,美國發明家愛迪生經過7000多種物質的篩選,終於製成第一支碳絲白熾燈。從此,人類迎來了光輝奪目的電燈照明新時代。
可你知道,燈為什麼會發光呢?
白天,陽光普照大地;夜晚,各種燈光把住房、街道照得通明。燈和太陽一樣,給我們帶來了光明,是我們工作、學習、生活中不可缺少的東西。
燈在人類學會用火以後就出現了,一直發展到今天的白熾燈和放電燈。人類使用燈的歷史是十分悠久的,但是人們弄清楚燈為什麼會發光,還是近一二百年的事。
光是一種電磁波。自然界有許多波。向水面扔一塊石子,會產生一圈一圈的波紋,這是眼晴可以直接看到的水波;撥動一根琴弦,會在空氣中產生聽得見的聲波。空間大量存在的是我們既看不見又聽不到的電波。光波(波長7.7×10-5釐米至4×10-5釐米)也是它的成員之一,只是波長很短,波動頻率很高罷了。
光波是怎樣產生的呢?水波是水被激蕩所引起的。聲波是物體振動產生的。無線電波是由於電子運動,從高塔頂上的天線發出的。
同樣,光波是由物質中原子、分子和電子的運動而產生的。不過這些都是微觀世界的特殊運動。
例如,在白熾燈中,通電的鎢絲,溫度高達2300℃。其中的原子在劇烈地運動著,於是,有一部分原子處於不穩定的高勢能狀態,就像尖屋頂上的一隻球,由於勢能很高,很容易掉下來。
這些原子一旦從高能量狀態「掉」下來,回到低勢能狀態時,就放出一份能量,這份能量以光的形式放出來。
在高壓水銀燈中,通過放電產生許多自由電子,電子在電的作用下加速,速度比子彈快得多。
當這種電子和水銀原子碰撞時,就把能量傳送給水銀原子,使之受激發,達到不穩定的高能量狀態。同樣,在自發地從高能量狀態「掉」下來,回到低能量狀態時,就發出了光。
在這種發光過程中,從不同的高能量狀態「掉」下來的原子,會發出不同顏色的光。不同原子發出的光,方向也不一樣,雜亂無章的。如果選擇一定能量的原子、分子和電子運動,使它們按一定的相互關係「有組織」地發出來,就能獲得一種奇妙的新光源。1960年,美國科學家造出了這種20世紀的「神燈」,這就是雷射器。
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