白炽灯发光原理

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　　白炽灯的发光原理，一般的白炽灯主要是由灯丝、波泡和灯头三部分组成的。其中，灯丝上由耐高温的钨丝制成的，这是白炽灯的主要发光器件。灯泡则是用石英玻璃制成的，一般石英玻璃的热膨胀系数比较小。至于灯头呢，一般是用薄钢板冲压而成的，通常分为螺口和卡口两种形式。为安全起见，户家照明灯大多使用螺口灯泡。
　　一般白炽灯内部的等送都是螺旋状的钨丝，灯泡内可以是真空或充稀有气体。一般情况下，40W以下的白炽灯为真空灯泡，40W以上则为充气灯泡。说起白炽灯的发光，我们有些人往往认为是电能直接变成了光能。其实，这是一个误解。原来，白炽灯是一种电流流经导体后使其炽热而发光的电光源。因此，从照明白炽灯发光机制来说，包括发热和发光两个过程，即光把电能变成热能，再把热能变成光能的照明灯。
　　我们先说明第一个过程，即电能是怎样变成热能的。物理学告诉我们，导体在通电时会产生热能，因此就把这种现象叫做电流的热效应。原来，电子在金属导体内部的运动并不是一马平川的，因为金属导体内部的原子（或离子）都可能成为电子运动的障碍物。高速运动的电子，在与原子（或离子）发生碰撞后就会把动能转移给原子（或离子），使得原子（或离子）杂乱无章的运动速度变快，其宏观表现就是温度升高。这就是电流热效应的微观过程。白炽灯作为一个运用电流热效应的典型，其转变过程主要是在灯丝上完成的。
　　户外照明白炽灯的灯丝是螺旋状的钨丝，其电阻值是随着温度的升高而增大的。我们一般把常温下没有电流通过时的电阻，称为冷态电阻。冷态电阻数值一般比较小，如220V/40W的白炽灯其灯丝冷态电阻在100欧姆左右。但当我们给白炽灯的灯丝通以电流之后，其灯丝电阻就会随着温度的升高而增大，此时的电阻被称为热态电阻。220V/40W的白炽灯其灯丝在正常工作是的电阻为1210欧姆左右，因此，白炽灯的灯丝在正常工作时的电阻是非常大的。当电子在灯丝内原子的碰撞非常激烈，因此灯丝发热就非常厉害，以至于温度很快就会升到2000摄氏度以上。
　　我们再来说第二个过程，即热能是怎么变成光能的。物理学还告诉我们，任何物体都会发生热辐射现象。原来，热辐射是由于物体内部粒子热运动引起的一种现象，并且温度越高其热辐射强度越大。通常，在温度低的时候热辐射产生的为红外线，当温度达到500摄氏度时产生暗红色的可见光，而当温度达到1500摄氏度时能发出白炽光。白炽灯就是根据热辐射原理制成的电光源，因此是靠电流加热灯丝而发光的。由于灯丝工作在炽热状态，因此被称为照明白炽灯。

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　　白炽灯的工作原理是由发光用的金属钨丝、与外界电源相通的电极，尾部的密封部分组成。白炽灯的工作原理一般将灯泡里面抽成真空或充入其它惰性气体，利用钨的熔点高的特点，将其制造成丝状，通入电流后，钨丝便发光，并有一部分电能转化为热能。在使用白炽灯时，注意不要去处接触灯泡，第一，灯泡表面温度很高，容易烫着手；第二，灯泡在工作时，钨丝在很高的温度下变软，如果晃动灯泡，容易使灯泡损坏。安全用电重要。
电灯是靠灯丝来发光的。同炭丝一样，白炽灯里的钨丝也害怕空气。如果玻壳里充满空气，那么通电以后，钨丝温度升高到2000℃以上，空气就会对它毫不留情地发动袭击，使它很快被烧断，同时生成一种黄白色的三氧化钨，附着在玻壳内壁和灯内部件上。 　　
　　要是玻壳里残留的空气比较少，那么上面讲的过程就会进行得慢一些，钨跟空气中的氧化合生成一薄层蓝色的三氧化二钨和氧化钨的混合物。这些都是空气玩的把戏——空气里的氧气使高温的钨丝氧化了。所以钨丝灯泡要抽成真空，把空气统统清除出去。 　　
　　有时怕抽气机抽不干净，还要在灯泡的感柱上涂一点红磷。红磷受热会变成白磷，白磷很容易同氧气反应，生成固态的五氧化二磷，把氧气“吃掉”，这样，玻壳里残留的氧气也被消除了。 　　
　　但是，这样做还没有解决全部问题。白炽灯用久了玻壳会变黑，再过一段时间会烧断，你知道这是为什么？ 确实，钨丝比起炭丝来，在真空里的蒸发速度要慢得多。但是，当白炽灯点亮温度升得很高的时候，钨的蒸发仍然十分严重。 　　
　　长时间的高温使钨丝表面的钨原子像水蒸汽一样不断地蒸发扩散，然后一层又一层地沉积到玻壳的内表面上，使玻壳慢慢黑化，越来越不透明。

王栋春

现在白炽灯是停产了，要是要用，赶紧存货

释迦123

楼上市灯泡厂的吧？