Comment fonctionnent les ampoules?
Les ampoules à incandescence standard fonctionnent essentiellement de la même manière qu’au moment de leur invention, il ya plus de cent ans. Thomas Edison est généralement reconnu pour avoir inventé l'ampoule électrique en 1879, bien que Sir Joseph Swan d'Angleterre soit arrivé à cette idée en 1878. De nombreux inventeurs de l'époque tentaient de créer une source de lumière pour remplacer les bougies et les lampes à huile non seulement dangereuses, mais sale. Au tournant du siècle, des millions de ménages avaient remplacé le feu et le pétrole par une humble ampoule électrique.
Au niveau le plus élémentaire, les ampoules fonctionnent en excitant des atomes qui libèrent des photons de lumière. Tous les photons n'émettent cependant pas de lumière visible. En fait, en raison du fonctionnement des ampoules, la plus grande partie du rayonnement est émise sous forme de chaleur plutôt que de lumière visible. Pour cette raison, les ampoules ne sont pas des générateurs de lumière très efficaces par rapport aux normes actuelles.
L'ampoule moderne est une mince chambre en verre remplie de gaz inertes, généralement de l'argon. Deux tiges métalliques s'étendent vers le haut dans la chambre à partir des contacts situés à la base de l'ampoule. Un filament de tungstène relie les tiges. Le tungstène est un élément clé du fonctionnement des ampoules électriques car il a une température de fusion très élevée. Lorsque l'électricité est appliquée à l'ampoule, elle traverse les contacts, les barreaux et le filament de connexion, stimulant ainsi les atomes du tungstène générant des photons.
Les atomes excités vibrent. Au fil du temps, le filament de tungstène s'affaiblit lorsque des atomes individuels vibrent pour le libérer du filament. C'est un domaine dans lequel une amélioration a été apportée dans le fonctionnement des ampoules. Les ampoules ne contenaient pas à l’origine de gaz inertes, mais un vide qui n’empêchait pas le filament de perdre des atomes. Les gaz inertes aident à prolonger la durée de vie du filament en fournissant des atomes «tampons» qui aident à renverser les atomes dans le filament lors de leur fuite. La façon dont les ampoules fonctionnent maintenant est légèrement plus efficace que la conception à vide originale.
Les lampes fluorescentes ont un design différent, plus efficace que le fonctionnement des ampoules. L'électricité charge la vapeur de mercure à l'intérieur de l'ampoule tubulaire, ce qui excite les atomes de phosphore qui émettent de la lumière blanche. Les lampes fluorescentes refroidissent, consomment moins d'énergie et durent plus longtemps que les ampoules à incandescence. Cependant, certaines personnes trouvent que l'éclairage fluorescent est dur. Un éclairage fluorescent vacillant peut également potentiellement déclencher des attaques chez les épileptiques.