电灯泡没了外面的玻璃罩还能发光吗?

有趣冷知识哑 2024-11-21 15:40:01

提到灯泡,就会想到圆圆的带玻璃罩子的白炽灯,虽然现在使用较多的是led灯,但以前的老式电灯泡仍给人们留下深刻的印象。

拿老式钨丝灯来说,灯泡发光的位置是里面的灯丝,外面的玻璃罩似乎没起什么作用,那么不要这个罩子灯泡还会亮吗?

如今普遍使用的家用灯泡,按照发光原理可分为三类:白炽灯、荧光灯和LED灯。

白炽灯由19世纪初德国人亨利•戈培尔发明,并于1854年使用燃烧后的竹纤维制成了第一个可使用的灯泡。

到了1879年,美国人爱迪生制造出能持续发光1200小时的碳化竹丝灯,使得电灯走进千家万户,替代了当时大量使用的煤油灯。

1906年,美国人库里奇又找到一种更适合用于灯丝的材料:钨丝,制成了如今使用的白炽灯。

白织灯

白炽灯的工作原理,就是使灯丝通电被加热达到白炽状态,电能转化为热能与光能。因此白炽灯的一个特点就是会发热,通常温度会达到2000度以上。

按理说白炽灯没有外面的玻璃罩一样可以发光发热,不过钨丝暴露在空气中,高温状态下会与氧气反应,氧化后形成淡黄色的氧化钨。

氧化钨很脆,而且同时会失去导电性能,因此氧化后的钨丝就点不亮了。

所以才需要加一个玻璃罩将灯丝与外部的空气隔绝,并且还要抽光灯罩内的空气,再注入不会与钨发生反应的惰性气体,比如氮气,这样钨丝就能一直保持白炽状态,延长灯泡的使用寿命。

白织灯

就像有时候买个新的白炽灯,用不到一会就不亮了,这就很可能是灯泡的玻璃罩密封性不好,氧气进入灯泡内部钨丝氧化而导致。

后来白炽灯还演变出“卤素灯”,相当于玻璃灯罩内所充入的气体不同。“卤素灯”充入的是碘或溴等卤族元素气体,这样因高温升华的钨会与它们进行化学反应,冷却后再次凝固在钨丝上,如此循环,达到了延长钨丝使用寿命的目的。

还有钨丝达到白炽状态的温度很高,能到3000度左右,加一个灯罩也是起保护作用,防止烫伤或触电。

所以白炽灯必须要透明灯罩的保护才能正常工作。

荧光灯

再说荧光灯。1938年,美国通用电子公司发明了荧光灯,也叫做日光灯。荧光灯是通过低压汞蒸汽通电释放紫外线,激发条形或螺纹型玻璃管内的荧光粉而发光。

荧光灯内没有发光的灯丝,也没有白炽灯大量的热量损失,相比之下寿命更长,在能耗方面相对较低。但在启动一瞬间电压较高,而且玻璃管较为脆弱。

荧光灯

所以这么看来,荧光灯也是需要玻璃灯管的保护才能正常使用,灯管破裂没有卤素气体的保护也无法长时间使用。

最后是LED灯。LED灯由美国工程师尼克·何伦亚克在1962年发明。

LED灯也叫发光二极管,使用半导体作为发光材料。因此LED灯体积非常小,如果拆开LED灯泡可以发现,里面由多个小灯珠构成。

LED灯

较传统灯具而言,LED灯拥有发光效率高、寿命长等特点,同时成本还低。

LED灯没有灯罩也同样可以发光,于是外壳多为塑料的灯罩,但没有这个灯罩会很刺眼,不聚光。

因此LED灯的灯罩主要起到一个保护的作用,保护灯珠也保护眼睛,以及防止触电。

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