Come funzionano le lampadine?

Le lampadine a incandescenza standard funzionano essenzialmente allo stesso modo oggi che hanno fatto al momento della loro invenzione oltre cento anni fa.A Thomas Edison è generalmente attribuita di inventare la lampadina nel 1879, sebbene Sir Joseph Swan d'Inghilterra arrivasse all'idea nel 1878. Molti inventori dell'epoca stavano tentando di creare una fonte di luce per sostituire le candele e le lampade a olio che non erano solo pericolose,ma sporco.Alla fine del secolo, milioni di famiglie avevano sostituito il fuoco e il petrolio con l'umile lampadina elettrica.

Al livello più elementare, le lampadine funzionano da atomi entusiasmanti che rilasciano fotoni di luce.Tuttavia, non tutti i fotoni emettono luce visibile.In effetti, a causa del modo in cui funzionano le lampadine, la maggior parte delle radiazioni viene emessa come calore piuttosto che luce visibile.Per questo motivo le lampadine non sono generatori di luce molto efficienti per gli standard di oggi.

La lampadina moderna è una sottile camera di vetro piena di gas inerte, di solito argon.Due aste di metallo si estendono verso l'alto nella camera dai contatti alla base del bulbo.Un filamento di tungsteno collega le aste.Il tungsteno è un elemento chiave per il modo in cui funzionano le lampadine perché ha una temperatura di fusione molto elevata.Quando l'elettricità viene applicata al bulbo, passa attraverso i contatti, le aste e il filamento di collegamento, atomi eccitanti nel tungsteno che generano fotoni.

Atomi eccitati vibrano.Nel tempo, il filamento di tungsteno si indebolisce mentre i singoli atomi vibrano liberi dal filamento.Questa è un'area in cui è stato apportato un miglioramento nel modo in cui funzionano le lampadine.Le lampadine non contenevano i gas inerti in origine, ma il vuoto che non faceva nulla per impedire al filamento di perdere gli atomi.I gas inerti aiutano a prolungare la vita del filamento fornendo atomi di "paraurti" per aiutare a far tornare gli atomi nel filamento mentre scappano.Il modo in cui le lampadine funzionano ora è leggermente più efficiente del design del vuoto originale.

Le luci fluorescenti hanno un design diverso che è più efficiente rispetto al modo in cui funzionano le lampadine.L'elettricità carica il vapore di mercurio all'interno della lampadina tubolare, che a sua volta eccita gli atomi di fosforo che emettono la luce bianca.Le luci fluorescenti funzionano più fredde, prendono meno energia e durano più a lungo delle lampadine a incandescenza.Tuttavia, alcune persone trovano l'illuminazione fluorescente dura.L'illuminazione fluorescente tremolante può anche innescare attacchi negli epilettici.