Cum funcționează becurile?

Becurile cu incandescență standard funcționează în esență în același mod în prezent ca la momentul invenției lor, cu peste o sută de ani în urmă. Thomas Edison este în general creditat cu inventarea becului în 1879, deși Sir Joseph Swan al Angliei a ajuns la idee în 1878. Mulți inventatori ai vremii încercau să creeze o sursă de lumină pentru a înlocui lumânările și lămpile cu ulei, care nu erau doar periculoase, dar murdar. Până la începutul secolului, milioane de gospodării înlocuiseră focul și uleiul cu umilul bec electric.

La cel mai elementar nivel, becurile funcționează prin atomi excitanți care eliberează fotoni de lumină. Cu toate acestea, nu toți fotonii emit lumină vizibilă. De fapt, cea mai mare parte a radiațiilor este emisă mai degrabă sub formă de căldură decât de lumină vizibilă. Din acest motiv, becurile nu sunt generatoare de lumină foarte eficiente după standardele actuale.

Becul modern este o cameră subțire de sticlă umplută cu gaze inerte, de obicei argon. Două tije metalice se extind în sus în cameră de la contactele de la baza becului. Un filament de wolfram leagă tijele. Tungstenul este un element cheie al becurilor pentru că are o temperatură de topire foarte ridicată. Când electricitatea este aplicată becului, aceasta trece prin contacte, tije și filament de legătură, excitând atomii din wolfram care generează fotoni.

Atomii excitați vibrează. În timp, filamentul de wolfram slăbește pe măsură ce atomii individuali vibrează eliberați de filament. Acesta este un domeniu în care s-a făcut o îmbunătățire a modului în care funcționează becurile. Inițial, becurile nu conțineau gaze inerte, ci vid care nu a făcut nimic pentru a împiedica filamentul să piardă atomi. Gazele inerte ajută la prelungirea duratei de viață a filamentului, oferind atomi „bumper” pentru a ajuta la lovirea atomilor înapoi în filament pe măsură ce scapă. Modul în care funcționează acum becurile este puțin mai eficient decât designul original al aspiratorului.

Luminile fluorescente au un design diferit, care este mai eficient decât modul în care funcționează becurile. Electricitatea încarcă vapori de mercur în interiorul becului tubular, care la rândul său excită atomii de fosfor care emit lumină albă. Luminile fluorescente sunt mai reci, consumă mai puțină energie și durează mai mult decât becurile cu incandescență. Cu toate acestea, unii oameni consideră că lumina fluorescentă este aspră. Iluminarea fluorescentă pâlpâitoare poate, de asemenea, să declanșeze atacuri la epileptici.