电灯是人类征服黑夜的一大发明。19世纪前，人们用油灯、蜡烛等来照明

电灯是人类征服黑夜的一大发明。19世纪前，人们用油灯、蜡烛等来照明内容摘要：

灯取得革命性的进展以后，有人曾经预言：白炽灯的时代已经过去，它们将从照明舞台上消失。 但是预言并没有变成现实，尤其是 50 年代出现光效高、亮度大、体积小的卤钨灯以来，使用方便、价格低廉的白炽灯获得了新的生命力，在照明领域里继续保持着应有的地位。 新的放电灯一出现，就给人们带来了新的希望。 因为这是一种和白炽灯在原理上完全不同的灯。 白炽灯靠加热到高温来激发，由热能转变为光，所以称为热光源。 而新的放电灯不需要加热到高温，它靠灯内电子与气体原子之间相互轰击来激发发光。 它比白炽光源的温度低得多。 白炽灯的灯丝要 加热到 2020 多度，放电灯放电温度往往只有几百度。 从这个意义上讲，我们可以把它称为“冷光”源。 这一冷一热有什么根本不同呢。 热光源发的光从紫外线、可见光到红外线应有尽有，而且大部分是损耗掉的红外线。 作为“冷光”源的放电灯，它发光是有选择的，充不同气体就发不同的光。 有的主要发红光，有的主要发蓝光或绿光，也有的主要发出紫外线。 除特殊的红外放电灯外，一般来说，放电灯辐射的红外线的成分比白炽灯少得多。 这样，我们就有希望造出一种放电灯，大大提高发光效率，也有可能配出各种色彩的光，或者配出白色光来。 首先获得成功 的是荧光灯。 人们在研究放电灯的过程中，发现一种充汞蒸汽的放电灯。 这种灯里汞的气压只有外面空气压力的百万分之一。 当放电电流大于 安时，这种灯的放电比较强烈，发光强，也是弧光放电。 它把所耗电功率的 60％转变为紫外线，而可见光很少，只有 2％左右，光效比白炽灯低得多。 能不能把这 60％的紫外光转变成可见光呢。 这种设想通过人们的努力实现了。 原来，有一种物质在紫外线照射下会发出可见光，称为荧光物质。 夜光表上的数字和指针就涂有荧光物质，不过照射它的是放射性物质发出的射线而不光是紫外线。 把白色的荧光物质涂在放电管内壁上， 就能把大部分紫外线“回收”起来，转化为可见光。 这种荧光物质一发现，大家就制造各种荧光物质来试，或把各种荧光物质混合起来试。 这些荧光物质经紫外线照射后，发出各种色彩的光，简直像在变魔术，而“魔术师”就是科学家。 有一个“魔术师”在玩“魔术”的时候，偶然发现一种荧光物质会使放电灯发出像太阳一样的光，“日光灯”就这样诞生了。 以前常用的荧光物质是硅酸锌铍、钨酸镁及硼酸镉等混合荧光粉，发光效率约 40 流明 /瓦，一下子比白炽灯提高了二三倍。 1942 年以后改用卤磷酸钙荧光粉，光效提高到 60流明 /瓦以上。 光效提高 了是不是能省电呢。 你如果点一支 40 瓦的日光灯，和点一盏 40 瓦的白炽灯相比，并不能省电；相反，因为日光灯有一些附加设备，如镇流器之类，耗电要超过 40 瓦。 但是，用日光灯时光通量比白炽灯大二三倍，你会感到亮得多。 另一方面，如果以相同的照明效果为前提，那么，用日光灯比用白炽灯省电一半以上，也就是说，用 20 瓦荧光灯的照明效果比 40 瓦的白炽灯还要好。 总之，荧光灯克服了白炽灯的弱点，明显地比白炽灯优越，因此它的应用日益广泛。 荧光灯不但可以用于照明，还有许多其他用途。 你在医院的手术室里，会看到一种形似日光灯，然而灯 管是透明的灯。 它会发出一点暗淡的紫光，这就是用来消毒的紫外线灯。 它的灯管是用石英做的，管壁里不涂荧光粉，严格说来不应叫荧光灯，然而它是荧光灯的亲兄弟。 这种灯使用时不能长期照到人身上，否则会造成损伤。 它发出的紫外线既能杀死细菌，也会伤害人体细胞，真有点“敌我不分”，我们使用时必须趋利避害。 如果在它的内壁徐上特种荧光粉，专门产生 270 毫微米到 370 毫微米的紫外线，就变为治疗用的“太阳灯”。 这种灯对人体的作用和太阳光相同，它发出的紫外线是人体所需要的，照射在皮肤上会使皮肤发红，还会产生出维生素 D，可以用来进行 “日光浴”，治疗缺乏日照引起的疾病。 但是过量的照射，也是有害的。 你看到一种捕杀害虫的灯，它也是荧光灯的兄弟。 人眼看它并不觉得亮，然而昆虫对它却非常敏感。 “飞蛾扑火、自取灭亡”，这是大家所熟悉的一句谚语。 许多害虫也有这样的习性，喜欢飞向光源，这种习性称为趋光性。 已经查明许多害虫对 330～ 380 毫微米的紫外线特别敏感。 于是我们投其所好，用特种荧光粉和特种玻璃，制成能发出 370 毫微米紫外线的“黑光灯”，并在它的周围安上高压电网。 这样，就可利用害虫的习性来诱杀害虫。 荧光灯还可以根据植物生长的需要制成园 艺灯。 研究发现，红色和蓝色的光对植物光合作用特别有用。 这些光照在叶绿素上，叶绿素就可以把水分和二氧化碳变为植物的养料。 植物的叶子吸收对它有用的红光、蓝光，反射用处小的绿光，所以叶子大多是绿色的。 根据这种特点，适当调配荧光粉，可以使荧光灯发出较强的红光和蓝光，满足植物光合作用的需要。 这种灯不适宜照明，但是对研究植物生长，是一种重要的工具。 此外，还有用于复印的“光化蓝”荧光灯，用于装饰的彩色荧光灯，用于治疗的蓝色荧光灯，以及用于高温或低温环境的特种荧光灯。 有意思的是利用荧光灯闪烁的缺点，还可以大致测 定转速。 放电灯的发光会随电流变化。 交流电交变频率每秒 50 周，使荧光灯的亮度变化 100 次，引起明暗的闪烁。 那你为什么看不出荧光灯的闪烁呢。 这是因为人眼有视觉暂留的特性。 一个形象即使一闪而过，在人眼内也要留一个短暂的时间。 只要每秒闪烁次数超过 16 次，人眼就分辨不出来，觉得是连续发光，并不闪烁。 电影本来是一张一张不连续的画面，因为每秒放映 24 幅，看起来就像是连续的了，这也是人眼视觉暂留的关系。 但是在荧光灯下看快速运动的物体，就会发现一段明亮，一段暗淡，有一种抖动的感觉。 因此，有些球场上宁可用白炽灯，而不用荧光灯。 正是由于这种闪烁现象，在荧光灯下开电扇，风扇叶片达到一定转速后，你觉得它停住了，有时还像在慢悠悠地倒转。 如果风扇转速和荧光灯闪烁的次数相同，这时你看到的风扇就像停在那里一样。 实际上，风扇的 4 片叶子你是分不出来的，只要转速是闪烁次数的 1/4，就会使你产生停止不动的感觉。 如果风扇转速稍慢一点，看起来就像风扇在倒转一样。 这种现象既然在电扇上可以看到，那么，在旋转的车床、飞轮、齿轮上也都会发生。 看起来好像是静止不动的轮子，你若伸过手去，马上会把手指头都切掉。 这种场合就不能用荧光灯，或者要采取特殊的办法，减小闪烁 效应，避免事故。 荧光灯的闪烁是一种缺点，但是它有规律，每秒 100 次，所以可以利用它来粗略地测定转速。 如果你想检查一下你的电唱机的转速准不准，就可以利用荧光灯的闪烁来帮忙。 最简单的办法是用一张圆卡纸，画上 3 圈不同的线条，中间开一孔穿在唱盘上。 这 3 圈中，外面一圈均匀地画上 180 条黑条，用来测定 331/3 转：当中一圈画 133 条，用来测 45 转；里面一圈画上 77 条，用来测 78 转。 这些线条要画得均匀，才能得到满意的效果。 假定你要测 45 转的转速，那么，我们让荧光灯照在圆卡纸上，电唱机转动时，注意观察当中那圈 133 条线条。 如果条纹像固定不动似的，说明转速基本上是对的；如果条纹倒转，说明转速低了；如果条纹向转动方向前移，那是转速偏高了。 用同样的方法，也可测定 331/3 转和 78 转两种转速。 每当夜幕降临，繁华、美丽的首都北京就亮起了万盏明灯，宽阔的长安大街更是笼罩在一片金色光芒之中，这光来自 60 年代的一种新光源 —— 高压钠灯。 霓虹灯和氙灯里充的是惰性气体，汞灯里装有液态的水银，现在呢，连固体的钠金属也居然进入了灯管。 钠灯和汞灯几乎是同时发展起来的气体放电光源。