¿Cómo funcionan las bombillas?
Las bombillas incandescentes estándar funcionan esencialmente de la misma manera hoy que en el momento de su invención hace más de cien años. A Thomas Edison generalmente se le atribuye la invención de la bombilla en 1879, aunque Sir Joseph Swan de Inglaterra llegó a la idea en 1878. Muchos inventores de la época intentaban crear una fuente de luz para reemplazar velas y lámparas de aceite que no solo eran peligrosas, pero sucio A principios de siglo, millones de hogares habían reemplazado el fuego y el petróleo con la humilde bombilla eléctrica.
En el nivel más básico, las bombillas funcionan excitando átomos que liberan fotones de luz. Sin embargo, no todos los fotones emiten luz visible. De hecho, debido a la forma en que funcionan las bombillas, la mayor parte de la radiación se emite como calor en lugar de luz visible. Por esta razón, las bombillas no son generadores de luz muy eficientes para los estándares actuales.
La bombilla moderna es una cámara delgada de vidrio llena de gases inertes, generalmente argón. Dos varillas de metal se extienden hacia arriba dentro de la cámara desde los contactos en la base de la bombilla. Un filamento de tungsteno conecta las varillas. El tungsteno es un elemento clave para el funcionamiento de las bombillas porque tiene una temperatura de fusión muy alta. Cuando se aplica electricidad a la bombilla, pasa a través de los contactos, varillas y filamentos de conexión, excitando átomos en el tungsteno que generan fotones.
Los átomos excitados vibran. Con el tiempo, el filamento de tungsteno se debilita a medida que los átomos individuales vibran libres del filamento. Esta es un área donde se ha realizado una mejora en la forma en que funcionan las bombillas. Las bombillas no contenían gases inertes originalmente, sino un vacío que no hacía nada para evitar que el filamento perdiera átomos. Los gases inertes ayudan a extender la vida útil del filamento al proporcionar átomos "parachoques" para ayudar a que los átomos vuelvan al filamento a medida que escapan. La forma en que funcionan las bombillas ahora es un poco más eficiente que el diseño original de la aspiradora.
Las luces fluorescentes tienen un diseño diferente que es más eficiente que la forma en que funcionan las bombillas. La electricidad carga vapor de mercurio dentro del bulbo tubular, que a su vez excita los átomos de fósforo que emiten luz blanca. Las luces fluorescentes funcionan más frescas, consumen menos energía y duran más que las bombillas incandescentes. Sin embargo, algunas personas encuentran duras las luces fluorescentes. La iluminación fluorescente parpadeante también puede desencadenar ataques en epilépticos.