在电灯出现之前,常用的照明工具是煤油灯或煤气灯。这种灯燃烧煤油或煤气,所以有强烈的黑烟和刺鼻的气味,经常添加燃料,擦洗灯罩,所以非常不方便。更重要的是,这种灯很容易引起火灾和灾难。多年来,许多科学家一直在努力发明一个安全和方便的灯。
19世纪初,一位英国化学家用2000节电池和两根木炭棒制作了世界上第一盏弧形灯。但这种光线太强了,只能安装在街道或广场上,普通家庭不能使用。无数的科学家绞尽脑汁来制造一个便宜、耐用的家用电灯。
这一天终于到了。1879年10月21日,一位美国发明家经过长期的反复试验,终于点燃了世界上第一盏有价值的电灯。从那时起,发明家的名字就像他发明的电灯一样,进入了成千上万的家庭。他是爱迪生,他被后人称赞为“发明之王”。
爱迪生于1847年2月11日出生于美国俄亥俄州米兰镇。他一生只在学校读了三个月的书,但他勤奋好学,思考勤奋。他的发明创造了1000多项成就,如电灯、留声机和电影相机,为人类做出了巨大贡献。
12岁时,爱迪生沉迷于科学实验。经过不懈的自学和实验,他在16岁时发明了每小时拍摄和发送信号的自动电报。后来,自动数票机、第一架实用打字机、二重四重电报机、自动电话机和留声机相继发明。爱迪生对这些发明并不满意,1878年9月,爱迪生决定攻击电力照明堡垒。他读了很多关于电力照明的书,决心制造便宜、耐用、安全、方便的电灯。
他从白热灯开始测试。在玻璃泡中安装一小部分耐热的东西,当电流将其烧到白热的程度时,它会从热量中发光。他首先想到了碳,所以他把一小部分碳丝放进了玻璃泡里,一旦通电就会立即断裂。
“原因是什么?”爱迪生拿起断成两段的碳丝,看着玻璃泡。过了很长一段时间,他突然想到,“哦,也许里面有空气,空气中的氧气帮助碳丝燃烧,导致它立即断裂!”于是他用自己的手制抽气机尽可能地抽出玻璃泡中的空气。一旦通电,它就没有立即熄灭。但8分钟后,灯就熄灭了。
但无论如何,爱迪生终于发现白热灯在真空状态下非常重要,关键是碳丝,问题的症结就在这里。
那么应该选择什么样的耐热材料呢?
爱迪生左思右想,熔点最高,耐热性强。它应该被视为白金!因此,爱迪生和他的助手用白金试了好几次,但这种高熔点的白金仍然不理想,尽管它延长了电灯的发光时间,但它必须不时自动熄灭,然后自动发光。
爱迪生并不气馁,继续自己的实验工作。他先后尝试了钡、钛、监狱等稀有金属,效果并不理想。
过了一段时间,爱迪生总结了之前的实验工作,写下了他能想到的所有耐热材料,共有1600种。
接下来,他和他的助手们开始分类测试这1600种耐热材料,但最适合使用白金。由于抽气方法的改进,玻璃气泡中的真空程度更高,灯的使用寿命延长到2小时。但是这种由白金制成的灯太贵了。谁愿意花这么多钱买一盏只能用两个小时的灯?
实验工作陷入低谷,爱迪生非常苦恼。在一个寒冷的冬天,爱迪生坐在火边,看着炽热的炭火,忍不住自言自语:“炭炭……”
我试过用木炭做的炭条。我该怎么办?爱迪生觉得又热又干,于是把脖子上的围巾扯下来。看到这条棉纱织成的围巾,爱迪生突然想到了一个主意:
是的!棉纱的纤维比木材好。这种材料可以用吗?
他迅速从围巾上拉下一根棉纱,在火上烤了很长时间,棉纱变成了焦炭。他小心翼翼地把这根炭丝放进玻璃泡里。经过测试,效果非常好。
爱迪生很高兴,然后做了很多棉纱做的炭丝,连续做了很多测试。灯枪的使用寿命突然延长了13个小时,然后达到了45个小时。
这个消息一传开,就引起了全世界的轰动。英国伦敦的煤气股价暴跌,煤气行业也陷入混乱。人们预感到,点燃煤气灯即将成为历史,未来将是电光时代。
大家纷纷祝贺爱迪生,但可爱的迪生一点也不开心,摇摇头说:“不,还得找别的材料!”
“为什么,亮了45个小时还不行?”助手惊讶地问道。“不!我希望它能亮1000小时,最好是16000小时!”爱迪生回答说。
众所周知,亮了1000多个小时当然不错,可以去找什么材料合适?
爱迪生此时心中已有数。根据棉纱的性质,他决定从植物纤维中寻找新的材料。
因此,马拉松试验又开始了。只要能找到植物材料,爱迪生就做了试验,甚至马鬃、人的头发和胡子也被用作灯丝试验。@ 爱迪生选择竹子。试验前,他拿出一块竹子,用显微镜看了看,高兴得跳了起来。于是,将炭化的竹丝放入玻璃泡中,通电后,竹丝灯泡连续亮了1200个小时!
现在,爱迪生终于松了一口气,助手们纷纷祝贺他,但他严肃地说:“世界各地有很多竹子,结构不同。我们应该仔细选择!”
助手们被爱迪生不断改进的科学态度所感动,并自愿到处调查。经过比较,日本生产的一种竹子是最合适的,所以从日本进口了大量这种竹子。与此同时,爱迪生开设了一家发电厂,并设置了一根电线。不久,美国人使用了这种价廉物美、经久耐用的竹灯泡。
竹丝灯已经用了很多年了。直到1906年,爱迪生再次使用钨丝,提高了灯泡的质量,并一直使用到今天。
当人们点亮电灯时,他们经常会想到这位伟大的发明家,他给黑暗带来了无尽的光。1979年,美国花了数百万美元举办了一年纪念爱迪生发明电灯100周年纪念活动。
爱迪生发明电灯的故事