告别白炽灯：日光灯发明史

1879年，爱迪生发明了白炽灯，开启了电灯时代，正式结束了“黑暗时代”。然而，白炽灯最大的缺点是它只使用10% ~ 20%的电能，而剩余的80% ~ 90%转化为热能，这些热能被散发到空气中并被浪费掉。有没有一种新的用电照明工具？科学家已经做了许多尝试。在这个过程中，后人的发明总是在前人发明的基础上得到进一步的改进。从白炽灯到荧光灯，仅此而已。

白炽灯开启了人类的“光时代”(网络图)

美国科学家休伊特是在这一领域做出努力并取得成就的第一人:他发明了汞灯。

休伊特将耐热玻璃制成一个灯管，抽出灯管中的空气，然后用各种金属和气体填充它，进行反复比较。直到1902年，休伊特才将水银和少量氩气(氩气是一种惰性气体)注入真空灯管。通电后，水银蒸发并被电子激发发出强光，于是汞灯诞生了。汞灯比白炽灯亮得多，其能量利用率也比白炽灯高。但不幸的是，它会发出大量的紫外线，过多的紫外线对人体健康不利；此外，它的光类似于阳光，太刺眼，所以不适合广泛应用。

汞灯(网络图)

虽然汞灯没有被广泛使用，但是它们的管状形状和基本原理被科学家们认可。因此，科学家开始改进汞灯，并继续探索将气体注入真空管的方法。在这个过程中，另一项新发明诞生了，那就是霓虹灯。

1910年，法国科学家克劳德用惰性气体如氖、氩和氦填充玻璃管，从玻璃管中抽取空气。结果，他发现当氖气充满时，灯管会发出红橙色的光。当氖和氩混合时，灯管会发出蓝光。当氖和汞混合时，灯管会发出绿光。充满氦气的灯管会发出金光。克劳德因此获得了霓虹灯的发明专利，成立了“克劳德霓虹灯公司”。然而，它的亮度远远不足以为人们提供照明。虽然霓虹灯也不适合在日常生活中照明，但它们受到企业的追捧。

霓虹灯管(网络图)

受克劳德的影响，美国通用电气公司的研究人员伊曼把他的头放在了灯管的填充物上。他认为汞灯的缺点之一是它们会发射大量波长较短的紫外线。如果紫外线能被转换成其他可见光，能开发出适合照明的光源吗？事实上，早在1852年，英国物理学家斯托克斯就发现了一种荧光物质，当被光接触时可以产生另一种光，这种荧光物质转换的光的波长比外来光的波长长。紫外光的波长比可见光的波长短。通过用紫外光照射荧光物质，可以获得波长比紫外光长得多的可见光。

伊曼立即认为关键是荧光物质。他用一定量的水银填充玻璃管，然后在玻璃管内壁涂上荧光粉。在管子的两端制作细丝作为电极。汞蒸气通电后放电并产生紫外线，激发管内壁的荧光物质发出可见光。从那时起，荧光灯就诞生了。

荧光灯管(网络图)

荧光灯没有汞灯的缺点，比白炽灯亮，电能利用率高。因为荧光的成分类似于阳光，所以人们也称之为“荧光灯”。从那以后，荧光灯作为新的照明设备迅速进入家庭、学校、工厂、医院...