خانه / مجله / مجله چرا و چگونه؟ / شیمی / چگونه لامپ برق نور می دهد؟
نیازمندی های رایگان خرید و فروش، استخدام، خدمات و…

چگونه لامپ برق نور می دهد؟

دانشمند انگلیسی همفری دیوی در سال ۱۸۰۰ میلادی دست به یکسری آزمایش هایی در زمینه ی الکتریسیته زد. دیوی برای انجام دادن آزمایش های مورد نظرش چیزی را در اختیار داشت که ما آن را امروزه «باتری برقی» می نامیم.

دیوی با باتری خویش (که بسیار هم ضعیف بود) آزمایشی انجام داد. اول چند رشته سیم را به انتهای باتری وصل کرد و سپس روی سر دیگر هر یک از سیم ها یک تکه زغال چسباند. آنگاه مشاهده کرد که از برخورد و جدا شدن تکه های زغال، جرقه تولید می شود. دیوی نام این جرقه ها را «قوس الکتریکی» گذاشت و این جرقه ها اولین وسیله ای بود که ثابت کرد بشر می تواند از نور برق استفاده کند.

این دانشمند انگلیسی در مرحله دیگری از آزمایش های خود، یک سیم نازک از جنس پلاتین را بر داشت و آن را به جای دو عدد از همان قطعه زغال های آزمایش شده، طوری قرار داد که سر هر دو سیم، به همدیگر متصل گردید. دیوی این بار مشاهده کرد که جریان برق از درون باتری وارد سیم پلاتین شد و آن را طوری داغ و برافروخته کرد که شروع به نور افشانی نمود.

این اولین لامپ برقی ساده ای بود که بدست همفری دیوی اختراع گردید ولی مشکل بزرگی که داشت این بود که منبع روشنایی اش بسیار ضعیف بود. یکی از شاگردان همفری دیوی (که مایکل فاراده نام داشت) به آزمایش دیگری دست زد و این آزمایش، تجربه ای بود که او را در تکمیل مولدهای برقی موفق ساخت. (از آن به بعد، با استفاده از موتورهای بخار، مولدهای برقی را به کار انداختند و منابع نیرومندتری برای تولید برق در اختیار گرفتند.)

در همان روزها نیز در آمریکا مردی به نام توماس ادیسون سرگرم آزمایش با «فیلامنت های زغالی» بود. فیلامنت های زغالی رشته های نازکی از جنس زغال بود که به صورت الیاف باریک مورد استفاده ی این دانشمند قرار می گرفت. ادیسون زمانی که در درون این فیلامنت ها جریان الکتریسیته را برقرار می کرد، می دید که فیلامنت ها اول داغ می شوند و سپس شروع به نور افشانی می کنند.

ولی این آزمایش نقص بزرگی داشت و آن این بود که فیلامنت ها در هوای آزاد آزمایشگاه ادیسون سریع می سوختند و از بین می رفتند. ادیسون برای برطرف کردن این نقص، فیلامنت های زغالی را در درون یک محفظه ی شیشه ای (همان لامپ) قرار داد. سپس هوای داخل لامپ را نیز با کمک یک تلمبه ی مخصوص ایجاد خلاء، بیرون کشید.

بعد از اینکه آزمایش خود را تکرار کرد، متوجه شد که این بار فیلامنت ها به خوبی برافروخته شده اند و روشنایی به اطراف پخش می کنند. در ضمن، چون در فضای درون لامپ هیچ اکسیژنی وجود نداشت، فیلامنت های زغالی دائماً نور افشانی می کردند و از بین نمی رفتند.

به این شکل بود که اولین لامپ برقی به دست توماس ادیسون ساخته شد.

دانشمندان دیگری بعد از ادیسون برای تکمیل اختراع وی، گام های دیگری برداشتند و به آزمایش های دیگری دست زدند. به عنوان مثال، بعضی از دانشمندان متوجه شدند که اگر فیلامنت های زغالی را بیشتر حرارت دهند و داغ ترشان کنند، فیلامنت ها روشنایی بیشتری ایجاد می کنند. آنگاه به این فکر فرو رفتند که موادی را جستجو کنند که تحمل حرارت های شدیدتری را داشته باشند، یعنی حرارت بسیار ببینند بدون اینکه خودشان ذوب شوند. یکی از موادی که چنین امتیازی را داشت، فلزی به نام «تانتال» بود که تا زمانی که حرارتی برابر با ۲۸۳۷ درجه ی سانتی گراد نبیند، ذوب نخواهد شد. در سال ۱۹۰۵ میلادی این فلز در صنعت لامپ سازی مورد استفاده قرار گرفت.

بهتر از تانتال، فلز دیگری بود که «تنگستن» نام داشت که برای ذوب شدن به حرارت ۳۳۷۰ درجه ی سانتی گراد احتیاج دارد. اما هیچکس نمی توانست فلز تنگستن را به شکل تارها و رشته های باریک برای مصرف در لامپ ها در بیاورد. اما با گذشت زمان، این اشکال نیز بر طرف گردید بطوریکه هم اکنون لامپ های برقی که مجهز به فیلامنت های تنگستنی هستند، از متداول ترین لامپ های جهان به شمار می روند.

برای مشاهده منابع اینجا کلیک کنید.

برای مشاهده منابع اینجا کلیک کنید.

مقاله علمی و آموزشی «چگونه لامپ برق نور می دهد؟»، نتیجه ی تحقیق و پژوهش، گردآوری و نگارش هیئت تحریریه پورتال یو سی (شما می توانید) می باشد. در این راستا کتاب به من بگو چرا و چگونه، نوشته ی آرکادی لئوکوم و ترجمه سعید درودی از انتشارات بهزاد، منتشر شده در ۱۳۹۱ با شابک ۸-۵۷-۵۹۵۹-۹۶۴ به عنوان منبع اصلی مورد استفاده قرار گرفته است.

با دوستان خود به اشتراک بگذارید:
Share on FacebookShare on Google+Tweet about this on TwitterShare on LinkedInEmail this to someone

دیدگاه خود را بنویسید

آدرس ایمیل شما منتشر نمی شود. بخش های الزامی با * مشخص شده اند. *

*