تاريخ الإضاءة والمصابيح
اخترع المصباح الأول حوالي 70،000 قبل الميلاد. امتلأت الصخور المجوفة أو القذيفة أو غيرها من الأشياء التي عثر عليها بالطحلب أو بمواد مماثلة غارقة بالدهون الحيوانية وأُشعلت. بدأ البشر في تقليد الأشكال الطبيعية باستخدام الفخار الصناعي والمرمر والمصابيح المعدنية. تمت إضافة الفتائل لاحقًا للتحكم في معدل الاحتراق. حوالي القرن السابع قبل الميلاد ، بدأ الإغريق في إنتاج مصابيح الطين لاستبدال المشاعل باليد. كلمة مصباح مشتق من الكلمة اليونانية lampas ، بمعنى الشعلة.
مصابح زيتية
في القرن الثامن عشر ، اخترع الموقد المركزي ، وهو تحسن كبير في تصميم المصباح. تم الآن تثبيت مصدر الوقود بإحكام في المعدن ، وتم استخدام أنبوب معدني قابل للتعديل للتحكم في شدة حرق الوقود وكثافة الضوء. في نفس الوقت تقريبًا ، أضيفت مداخن زجاجية صغيرة إلى المصابيح لحماية كل من الشعلة والتحكم في تدفق الهواء إلى اللهب. آمي أرجاند ، الكيميائي السويسري يُنسب إليه أولاً تطوير مبدأ استخدام مصباح زيت مع فتيلة دائرية مجوفة تحيط بها مدخنة زجاجية في عام 1783.
وقود الإضاءة
يتألف وقود الإضاءة المبكر من زيت الزيتون وشمع العسل وزيت السمك وزيت الحوت وزيت السمسم وزيت الجوز ومواد مماثلة. كانت هذه الأنواع من الوقود الأكثر استخدامًا حتى أواخر القرن الثامن عشر. ومع ذلك ، جمع الصينيون القدماء الغاز الطبيعي في الجلود التي كانت تستخدم للإضاءة.
في عام 1859 ، بدأ التنقيب عن النفط ، وأصبح مصباح الكيروسين (المشتق من البترول) شائعًا ، وقد تم تقديمه لأول مرة في عام 1853 في ألمانيا. كما أصبحت مصابيح الفحم والغاز الطبيعي واسعة الانتشار. تم استخدام غاز الفحم لأول مرة كوقود للإضاءة منذ عام 1784.
الضوء والغاز
في عام 1792 ، بدأ أول استخدام تجاري لإضاءة الغاز عندما استخدم وليام مردوخ غاز الفحم لإضاءة منزله في ريدروث ، كورنوال. كان المخترع الألماني Freidrich Winzer (Winsor) أول شخص يحصل على براءة اختراع لإضاءة غاز الفحم في عام 1804 ، وتم تسجيل براءة اختراع "thermolampe" باستخدام الغاز المقطر من الخشب في عام 1799. حصل David Melville على أول براءة اختراع غازية أمريكية خفيفة في عام 1810.
في أوائل القرن التاسع عشر ، كان لدى معظم مدن الولايات المتحدة وأوروبا شوارع كانت مضاءة بالغاز. أضاءت الإضاءة الغازية في الشوارع الطريق إلى إنارة منخفضة الضغط من الصوديوم والضغط العالي في ثلاثينيات القرن الماضي ، واستبدال الإضاءة الكهربائية في مطلع القرن التاسع عشر قد حل محل إضاءة الغاز في المنازل.
مصابيح القوس الكهربائي
اخترع السير همفري ديفي من إنجلترا أول مصباح قوس كهربائي للكربون في عام 1801.
كيف تعمل مصابيح القوس
مصباح قوس الكربون يعمل عن طريق ربط اثنين من قضبان الكربون إلى مصدر للكهرباء. مع وجود الأطراف الأخرى للقضبان متباعدة على المسافة الصحيحة ، سوف يتدفق التيار الكهربائي عبر "قوس" من الكربون المتبخر ، مما يخلق ضوءًا أبيض مكثفًا.
تستخدم جميع مصابيح القوس الحالية الجارية من خلال أنواع مختلفة من بلازما الغاز. أ. أ. بيكريل من فرنسا نظريًا حول مصباح الفلورسنت في عام 1857. تستخدم مصابيح القوس المنخفض الضغط أنبوبًا كبيرًا من بلازما الغاز منخفض الضغط وتشمل مصابيح الفلورسنت وعلامات النيون.
أول المصابيح المتوهجة الكهربائية
اخترع كل من السير جوزيف سوان من إنجلترا وتوماس إديسون أول المصابيح المتوهجة الكهربائية خلال سبعينيات القرن التاسع عشر.
كيف تعمل المصابيح المتوهجة
تعمل المصابيح المتوهجة بهذه الطريقة: تتدفق الكهرباء عبر الشعيرة الموجودة داخل المصباح. خيوط لديها مقاومة للكهرباء. المقاومة تجعل حرارة الشعيرة إلى درجة حرارة عالية ؛ الشعيرة الساخنة ثم يشع الضوء. تعمل جميع المصابيح المتوهجة باستخدام خيوط مادية.
أصبح مصباح Thomas A. Edison أول مصباح ساطع ناجح تجاريًا (حوالي عام 1879). تلقى إديسون براءة الاختراع الأمريكية 223898 عن مصباحه المتوهج في عام 1880. المصابيح المتوهجة لا تزال قيد الاستخدام المنتظم في منازلنا ، اليوم.
المصابيح الكهربائية
خلافًا للاعتقاد السائد ، لم يخترع توماس ألفا إديسون المصباح الأول ، بل إنه تحسن من فكرة عمرها 50 عامًا. على سبيل المثال ، كان هناك اثنين من المخترعين الذين حصلوا على براءة اختراع لمبة إضاءة ساطعة قبل توماس إديسون هم هنري وودوارد وماثيو إيفان. وفقًا للمجلس القومي للبحوث الكندية:
"هنري وودوارد من تورنتو ، الذي براءة اختراع مع ماثيو إيفانز لمبة إضاءة في عام 1875. لسوء الحظ ، لم يتمكن رائدا الأعمال من جمع التمويل لتسويق اختراعهما. لقد اشترى الأمريكي المغامر توماس إديسون ، الذي كان يعمل على نفس الفكرة ، لم يكن رأس المال مشكلة بالنسبة لإديسون: لقد حصل على دعم من مجموعة من المصالح الصناعية باستثمار 50000 دولار - وهو مبلغ كبير في ذلك الوقت - باستخدام تيار أقل ، وخيوط كربونية صغيرة ، وفراغ محسّن داخل في جميع أنحاء العالم ، أظهر إديسون المصباح الكهربائي بنجاح في عام 1879 ، وكما يقولون ، فإن الباقي هو التاريخ ".
يكفي أن نقول ، وضعت المصابيح الكهربائية على مدى فترة من الزمن.
مصابيح الشارع الأولى
اخترع تشارلز ف. من الولايات المتحدة الأمريكية مصباح الشارع القوسي للكربون في عام 1879.
مصابيح تصريف الغاز أو البخار
الأمريكي ، بيتر كوبر هيويت على براءة اختراع مصباح بخار الزئبق في عام 1901. كان هذا مصباح قوس يستخدم بخار الزئبق المغلقة في لمبة زجاجية. كانت مصابيح بخار الزئبق من رواد مصابيح الفلورسنت. تستخدم مصابيح القوس ذات الضغط العالي لمبة صغيرة من الغاز عالي الضغط وتشمل مصابيح بخار الزئبق ومصابيح قوس الصوديوم عالية الضغط ومصابيح قوس الهاليد المعدنية.
لوحات ضوئية
جورج كلود من فرنسا اخترع مصباح النيون في عام 1911.
خيوط التنغستن استبدال خيوط الكربون
أمريكي ، ابتكر ايرفينغ لانجموير مصباح تنجستن مملوءة بالغاز في عام 1915. كان هذا المصباح المتوهج الذي استخدم التنغستن بدلاً من الكربون أو المعادن الأخرى كخيوط داخل المصباح وأصبح المعيار. كانت المصابيح السابقة ذات خيوط الكربون غير فعالة وهشة وتم استبدالها قريبًا بمصابيح فتيلة التنجستن بعد اختراعها.
مصابيح فلورسنت
براءة اختراع فريدريش ماير ، هانز سبانر ، وإدموند جيرمر على مصباح الفلورسنت في عام 1927. أحد الفرق بين بخار الزئبق ومصابيح الفلورسنت هو أن المصابيح الفلورية مغلفة من الداخل لزيادة الكفاءة. في البداية ، تم استخدام البريليوم كطلاء ، ولكن البريليوم كان سامًا للغاية وتم استبداله بمواد كيميائية أكثر أمانًا.
مصابيح الهالوجين
مُنحت براءة الاختراع الأمريكية رقم 2،283،571 إلى Elmer Fridrich و Emmett Wiley للحصول على مصباح هالوجين تنجستين - نوع مُحسّن من المصباح المتوهج - في عام 1959. تم اختراع مصباح ضوء هالوجين أفضل في عام 1960 من قبل المهندس General Electric Fredrick Moby. مُنح Moby براءة الاختراع الأمريكية 3،243،634 عن مصباح الهالوجين التنغستن A- الذي يمكن أن يصلح لمقبس المصباح الكهربائي القياسي. خلال أوائل سبعينيات القرن العشرين ، ابتكر مهندسو أبحاث جنرال إلكتريك طرقًا محسّنة لتصنيع مصابيح الهالوجين التنجستين.
في عام 1962 ، حصلت جنرال إلكتريك على براءة اختراع لمصباح قوس يسمى مصباح "متعدد بخار معدن هاليد".