История развития освещения

Свет сопровождает человечество с начала его существования и стал неким индикатором его развития. И чем дальше заходит человечество в своем развитии, тем более совершенными становятся окружающие его вещи.  

Освещения жилищ от обычного очага было недостаточно. Как и света от лучин, факелов, свечей, масляных ламп. Прежде, чем улицы и помещения стали освещать светодиодные лампы, источникам освещения пришлось пройти долгий путь. Это путь научных экспериментов, интуитивных проб и удачных решений.

Свечи

Появление свечей превратило тёмное ночное время в менее мрачное. Откройте дверь своего холодильника сегодня. Вуаля! Вы использовали больше света, чем большинство домашних хозяйств в 18 веке. Существовал выбор свечей для сжигания: сальные свечи делались из жира животных, но дымили и, что еще хуже, плохо пахли. Свечи из пчелиного воска давали более устойчивый свет, но стоили в четыре раза дороже. Бедные люди обходились щепками и лучинами, покрытыми животным жиром. Проблема со свечами заключалась в том, что за ними нужно было постоянно присматривать. Кроме того, они представляли опасность пожара, приводя к десяткам смертей каждый год.

 

Масляные лампы

Один из самых первых видов ламп, которые знала история – лампы, источником света в которых стало масло. Конструкция до невозможного проста: в емкость с маслом опускался фитиль и поджигался. Поначалу использовался животный жир, а в странах Азии – нефть (известная «лампа Алладина» – яркий тому пример).

Принцип оставался тот же на протяжении тысячелетий, а вот форма сосуда менялась и совершенствовалась – от обычной плошки до настоящих произведений искусства, симбиоза металла и стекла. Более того, такие лампы служат источниками света для некоторых народностей севера и по сей день.

Газовые лампы

Китайская цивилизация была первой во многих аспектах развития. И газовые лампы, как оказалось, отнюдь не открытие европейцев. Еще 1700 лет назад газовые лампы освещали жилища и улицы китайских деревень и городов.

С газовой лампой Европа впервые познакомилась в конце ХVIII века, когда инженер Уильям Мердок стал с ее помощью освещать дом. Поначалу свет давал «светильный газ», добытый из животного жира, позже источником стал бензол, добытый из угля. Газ, вступая в реакцию с кислородом, накалял сетку из металла, которая и давала освещение.

Уже вначале ХIХ ст. впервые лондонские улицы стали освещаться газовыми фонарями, а далее – и улицы многих европейских стран. Фонарщики зажигали и тушили свет вручную утром и вечером.

Керосиновая лампа

  Использовать для освещения керосин (продукт перегонки угля) впервые предложил в середине ХIХ ст. канадский физик и геолог Абрахам Геснер. Идея оказалась довольно успешной: топливо давало яркий и чистый свет. Несколькими годами позже австриец Рудольф Дитмар усовершенствовал фитиль, сделав его плоским. Эксперимент оказался столь удачным, что слава керосиновой лампы достигла и США, где уже через пять лет их начали производить массово.

Дуговые лампы

Открытие и развитие электричества не могло не подтолкнуть ученых-физиков на создание ламп на его основе. Все началось в конце ХVIII ст., когда итальянцу Алессандро Вольта удалось создать химический источник тока. Это послужило толчком для дальнейшего развития электрификации и созданию дуговой электрической лампы: ее изобрел русский физик Виталий Петров. В ней горизонтально располагались два угольных стержня, присоединенных к электрической батарее, один к положительному полюсу, второй – к отрицательному. Разогревшись, стержни светились, и между ними образовывалась электрическая дуга. Но была сложность: дуга могла возникнуть, только если стержни были точно разведены на определенное расстояние.

Все недостатки исправил русский изобретатель Павел Яблочков «свечой Яблочкова». В его изобретении угольные стержни, обмазанные белой глиной (каолином), располагались вертикально, а между ними располагалась фарфоровая вставка, выполняющая роль изолятора. Помещенная в белые матовые шары конструкция давала приятный яркий свет. Такие лампы впервые стали использовать в Париже, заменив уличные газовые фонари.

 Лампы накаливания

Но не дуговая лампа, а лампа накаливания завоевала повсеместную популярность. И последняя появилась на свет в конце XIX в. В основе лампы – угольный стержень, который светился при нагревании током. Нехитрая конструкция пряталась под стеклянный колпак. Однако она светила чуть более получаса, и перегорала тоже довольно быстро.

Такая лампа попала в руки Томасу Эдисону, и только после около шести тысяч различных экспериментов он ее усовершенствовал: добился сильного разряжения под колбой, нить накаливания создал из вольфрама (она служит тысячи часов при том, что излучает яркий белый свет). Новый 1880-й год ознаменовался грандиозным освещением здания изобретателя 700-ми лампами.

Успех Эдисона заключается не только в совершенствовании лампы накаливания, но и в создании и внедрении инфраструктуры для ее функционирования, а также создание цоколя, патрона, изолированных проводов, предохранителей, выключателя.

Галогенные лампы 

В середине ХХ ст. на фирме General Electric впервые удалось создать первую лампу накаливания с применением галогенов. Суть заключается в использовании солей йода или брома как галогена. Галоген дает эффект чистильщика окон: на колбе не накапливается испарившийся вольфрам, поэтому стекло прозрачное.

Излучаемый свет таких ламп – более яркий белый, световая отдача до 25 люменов/Ватт, а срок службы – до 4000 часов. Есть несколько видов: линейные, с отражателем, с внешней колбой, капсульные.

Газосветные лампы

В XX веке параллельно с развитием ламп накаливания появляются и составляют им ощутимую конкуренцию газосветные лампы.

Строение простое: в стеклянной трубке, заполненной газом или парами металлов, с двух сторон вплавлены электроды, и к ним подведен ток. Под его воздействием газ ионизируется и светится определенным цветом. Если внутри неон – цвет красный, аргон – синий, пары ртути – фиолетовый, а пары натрия способствуют желтому свечению.

Люминесцентные лампы дневного света, в которых ультрафиолет преобразовывается в видимый свет – известный пример таких ламп. Их светоотдача от 30-50 лм/Вт, а срок служба так вообще существенный – 20000 часов.

Светодиодные лампы

Технологией освещения, которая значительно отличалась от уже существующих ламп, изобретенных в 20-м веке, является светодиод (LED). Светодиодное освещение — это твердотельный свет (SSL), для которого не требуется стеклянный корпус, как для традиционных ламп. Он излучает свет путем преобразования электрического тока с использованием полупроводника. Первый светодиод был изобретен в 1960-х годах ученым General Electric Ником Холоняком. Несмотря на первоначальную дороговизну, сумели завоевать рынок.

Причины этому – длительный срок службы (30 000-60 000 тысяч часов) и экономичность. Светодиоды перекрывают весь цветовой диапазон видимого человеком спектра, отсутствует мерцание. Лампы мгновенно включаются – отсутствует необходимость разогрева. Яркость свечения регулируется, из отдельных элементов можно создавать светильники любой сложности. Диодные лампы почти не нагреваются, не боятся морозов, в них нет ртути, они имеют малые габариты и вес.

Оберіть мову сайту