1879年，愛迪生發(fā)明了白熾燈，使人們開啟了用電照明的時代，“黑暗時代”正式結(jié)束。但是白熾燈最大的缺點就是：只利用了10%～20%的電能，其余的80%～90%都轉(zhuǎn)化成熱能散失到空氣中被浪費掉了。能不能有一種新的電能利用照明工具呢?科學(xué)家們做了很多嘗試，在這個過程中，往往后人的發(fā)明總是在前人發(fā)明的基礎(chǔ)上進一步改良產(chǎn)生的。從白熾燈到日光燈，就是這樣。

白熾燈開啟了人類的“光明時代”

美國科學(xué)家黑維特是第一個在此領(lǐng)域作出努力并取得成就的人：他發(fā)明了水銀燈。

黑維特將耐熱玻璃制成燈管，將燈管內(nèi)的空氣抽掉，然后充入各種金屬和氣體，反復(fù)進行比較。直到1902年，黑維特在真空的燈管中充入水銀和少量氬氣(氬氣是一種惰性氣體)，通電后，水銀蒸發(fā)，受電子激發(fā)發(fā)出強烈的光，水銀燈誕生了。水銀燈比白熾燈亮多了，能量利用率也比白熾燈高。但可惜的是，它會放射出大量紫外線，過量的紫外線對人體健康不利;而且它的光線近似于太陽光，又過于刺眼，因此并不合適廣泛應(yīng)用。

水銀燈

雖然水銀燈沒能普遍使用，但是它的管狀形狀以及基本原理卻是科學(xué)家們認(rèn)可的。于是，科學(xué)家開始了對水銀燈的改良工作，繼續(xù)探索在真空管里注入氣體的辦法。在這個過程中，又一新發(fā)明誕生了，那就是霓虹燈。

1910年，法國科學(xué)家克勞特在抽掉空氣的玻璃燈管中，分別充入氖、氬、氦等惰性氣體。結(jié)果他發(fā)現(xiàn)，充入氖氣，燈管會發(fā)出紅橙色的光;充入氖氣和氬氣的混合氣體，燈管會發(fā)出藍(lán)色的光;充入氖氣和水銀的混合氣體，燈管會發(fā)出綠色的光;充入氦氣，燈管會發(fā)出金黃色的光。克勞特因此獲得了霓虹燈的發(fā)明專利，并成立了“克勞特霓虹燈公司”。但是其亮度遠(yuǎn)不足為人們提供照明只用，雖然霓虹燈同樣不適合日常生活的照明，但是卻受到商家的追捧。

霓虹燈管

受克勞特的影響，美國通用電氣公司的研究人員伊曼在燈管中的充入物質(zhì)上動起了腦筋。他想，水銀燈的弊端之一是會發(fā)出大量波長較短紫外線，如果能把紫外線轉(zhuǎn)變成其他的可見光，是不是就可以研制出適合照明的光源了呢?其實，早在1852年，英國物理學(xué)家斯托克斯發(fā)現(xiàn)了一種碰到光就能產(chǎn)生另一種光的熒光物質(zhì)，并且經(jīng)這種熒光物質(zhì)轉(zhuǎn)換后的光的波長遠(yuǎn)比外來光的波長要長。紫外線比可見光的波長短，用紫外線去照射熒光物質(zhì)，就能得到比紫外線的波長要長得多的可見光。

伊曼馬上想到了關(guān)鍵點在于熒光物質(zhì)。他在一根玻璃管內(nèi)，充進一定量的水銀，然后在管內(nèi)壁上涂滿熒光粉，管的兩端各制作了一個燈絲充當(dāng)電極。通電后，水銀蒸氣放電，同時產(chǎn)生紫外線，紫外線激發(fā)管內(nèi)壁的熒光物質(zhì)而發(fā)出可見光。從此，熒光燈誕生了。

熒光燈管

熒光燈沒有水銀燈的弊端，它比白熾燈更亮，且電能利用率高。由于熒光的成分與日光相似，因此人們也叫它“日光燈”。從此，日光燈作為新的照明燈具迅速進入家庭、學(xué)校、工廠、醫(yī)院……