Исследовательская работа «светохроника» - umotnas.ru o_O
Главная
Поиск по ключевым словам:
страница 1
Похожие работы
Название работы Кол-во страниц Размер
Сочинение на заданную тему. Исследовательская работа 1 117.65kb.
Научно-исследовательская работа. Научно-исследовательская работа... 1 18.52kb.
Исследовательская работа студентов и преподавателей в училище (по... 1 75.37kb.
Кружок «Музееведение» 1 27.83kb.
Научно-исследовательская работа 3 Научные семинары (круглые столы) 1 54.93kb.
Содержательная характеристика понятия «исследовательская компетентность» 1 117.39kb.
Исследовательская работа «Проектирование исо» 6 830.63kb.
Исследовательская работа студентов колледжа 1 62.68kb.
Исследовательская работа «возникновение чисел» 1 141.06kb.
Исследовательская работа по теме «Колебательное движение маятников... 1 71.67kb.
Исследовательская работа «Путешествие в мир фракталов» 1 119.91kb.
Кому принадлежат слова: «Теперь я знаю, как выглядит атом» 1 12.16kb.
Викторина для любознательных: «Занимательная биология» 1 9.92kb.

Исследовательская работа «светохроника» - страница №1/1

МОУ Высоковская СОШ

Исследовательская работа

«СВЕТОХРОНИКА»

Выполнила ученица 11 класса

Жабина Алена

Преподаватель

Бочарникова В.М.

2010 – 2011 учебный год


П. Высокий

 



Исследовательская работа «СВЕТОХРОНИКА»

Выполнила ученица 11 класса МОУ Высоковская СОШ

Жабина Алена

Аннотация

В моем исследовании “Светохроника” Вы можете узнать:


  • о главной и основной функциях светильников;

  • ознакомиться с хронологией, подробно рассказывающей о природных и искусственных источниках света;

  • подробнее узнать об авторах изобретений, касающихся светильников, о датах изобретений;

  • прочесть о различных способах освещения, например, электрическом, люминесцентном, газовом, керосиновом освещении.

Вы сможете ознакомиться с дополнительной информацией о частотных колебаниях, осветительном керосине, списком литературы. В конце моего исследования сделаны выводы и дан прогноз дальнейшего развития освещения, а также некоторые идеями о новых источниках света.

СВЕТОХРОНИКА

 

Есть притча о людях, с факелом бегущих ночью.



Когда падает один гонец, то другой подхватывает факел.

Так бегут люди сквозь темноту, и факел горит неугасимо.

Владимир Орлов “О смелой мысли”

 

 



Цель моего исследования – выявить хронологию источников света и предположить, какими будут светильники в будущем.

Главная функция светильников – сделать видимыми для человека объекты окружающего мира.

Основная функция светильников – излучать видимый для человека свет.

ХРОНОЛОГИЯ

 

ЧАСТЬ I. Преимущества электричества.



Первым источником света, природным источником являлось солнце. Но оно светило только днем, и человек, зависящий от него, не мог вести активную жизнь под покровом ночи.

В этот далекий век, когда первобытный человек принес в свое жилище – пещеру – тлеющие угли и подбросил в них хворост, началась история не только энергетики, но и светотехники. Огонь древнего костра, разведенный под сводами пещеры, и обогревал ее обитателей, и давал им свет. Греясь у костра, человек не опасался нападения диких зверей. В отблесках пламени он видел то, что скрывала от его глаз темнота. Теперь человек мог работать и ночью. Но костер был опасен, он давал мало света, чадил, его невозможно было перенести с места на место.

Но человек решил эту проблему. Потомком костра стал факел – горящая ветка, которую человек вытащил из костра. Затем вместо целой ветки появились тонкие длинные щепки – лучина.

Потом вместо дерева стали зажигать фитиль, опущенный в сало или масло. Так родились свеча и лампада, а они уже дали начало всяческим лампаммасляной, керосиновой и, наконец, газовой.

Одни больше, другие меньше, но все они коптили, а некоторые разбрасывали искры, от которых легко мог возникнуть пожар. При горении расходовался кислород воздуха, в помещении скапливался углекислый газ, — становилось душно. Если даже зажигали много светильников одновременно, получалось мало света. Горючее стоило дорого.

Электричество не давало ни копоти, ни газа, ни дыма, ни углекислого газа. При электрической лампе не приходилось опасаться пожара. Новую лампу не нужно было заправлять горючим, подправлять поминутно фитиль. Свет керосиновой лампы или газового рожка, или свечи ещё более красный, чем у лампы накаливания; и при свете свечи цвета искажены гораздо сильнее, чем при электричестве.

Светец — неизменный спутник лучина, щипцы, которыми снимали обгоревший фитиль свечи, подсвечник и множество других приспособлений стали бесполезны и вышли из обихода. Свет одной электрической лампочки смог заменить свет десяти, пятидесяти, ста и тысячи свечей.

Но из чего же делать нить накаливания? Человек долго искал нужный материал. Каких только веществ не испробовали, прежде чем остановились на вольфраме! Угольные стерженьки или нити, тщательно защищенные от доступа кислорода воздуха, удавалось раскалять только докрасна. Не помогла даже проволока из платины, хотя она хорошо впаивалась в стекло и, нагреваясь, расширялась с ним в одинаковой степени: платина, как и уголь, при более высокой температуре начинала быстро испаряться.

Иное дело — вольфрам: его температура плавления выше 3000°, а испаряется он в гораздо меньшей степени; чем уголь.

Сейчас применяют сплавы никеля с железом — “платинит”, коэффициент расширения которого почти такой же, как и у стекла.

В первых лампочках из баллона выкачивали воздух, чтобы металл нити не соединялся с кислородом, и нить не сгорала. Но выяснилось, что в пустоте металл нити испаряется сильнее. Тогда вспомнили об инертных газах, — они вообще не вступают в химические соединения. Сейчас пространство внутри лампочки заполняют инертным газом — аргоном. Он не образует химических соединений и замедляет испарение металла.

Так же, как костер, как и само Солнце, лампочка накаливания и светит, и греет. Очень долгое время все известные человеку источники света давали свет за счет тепла, излучали “теплый свет” или “горячий свет”.

И вот оказывается, что самый важный, самый главный недостаток электрической лампочки заключается в том, что она дает “теплый свет”, светит за счет теплоты.

Но также, если вглядеться в те цифры, которые обозначены на стеклянном баллоне каждой лампочки. Можно увидеть несколько цифр и букв, например 127 в, 100 вт, VI-57; VI-57 означает дату изготовления лампочки — июнь 1957 года, 127 в — напряжение в городской сети, для которой изготовлена лампочка. В сельских районах, где напряжение 220 вольт, “городская” лампочка сразу перегорит. Наконец, 100 вт — сто ватт — мощность, то есть то количество энергии, которое расходует лампочка за одну секунду своего горения. Вот эта цифра - главный обвинитель электрической лампочки.

Энергию электрического тока можно использовать по-разному — заставить поднимать тяжести, приводить в действие станки. Двигатель мощностью в 1 ватт поднимает за секунду груз весом в 1 килограмм на высоту 10,2 сантиметра. Электрическая лампочка в 100 ватт расходует на свое питание за одну секунду столько энергии, сколько понадобилось бы, чтобы поднять 100 килограммов груза на высоту 10,2 сантиметра или 10 килограммов на высоту в 1 метр 2 сантиметра. Однако в электрической лампе ток не совершает механической работы, ничего не поднимает, не вращает. В лампочке электрическая энергия лишь преобразуется в тепловую: ток раскаляет вольфрамовую нить, а та излучает свет. Почти вся энергия тока, потребляемая лампочкой, переходит в теплоту.

Но вся ли тепловая энергия преобразуется в свет тот свет, который позволяет нам видеть и работать?

Нет, далеко не вся, а только малая ее часть — примерно три сотых, то есть 3 процента. Остальная энергия излучения пропадает без пользы и снова переходит в теплоту, поглощаясь воздухом и окружающими предметами.

 

ЧАСТЬ II. Газосветные лампы.



 

Газосветные лампы не коптили, не чадили и не разогревались, как их предшественники — лампы прошлых времен, и светили ярко. Газосветные лампы давали достаточно света, чтобы освещать и большие залы, и просторные цехи, и обычные жилые комнаты. Главное же — свечение разреженных газов обходилось недорого.

Пробовали, например, создать натриевую лампу. При обычной температуре натрий - твердое тело. В холодной газосветной трубке тонкий слой натрия лежит на ее стенках. В трубке же находится только немного инертного газа — аргона. Когда трубку включают, ток начинает идти через аргон и нагревает его. При температуре в 270° С натрий испаряется со стенок трубки, и его пары начинают светиться.

Большая часть, энергии тока передавалась атомам натрия и вызывала их свечение. Таким образом, натриевая лампа оказалась очень экономичной, энергия в ней почти не расходовалась зря.

Однако натрий излучает только желтый, видимый свет.

При его свете человек видит желтые стены, желтые лица, желтые ткани. Мир как бы теряет свои пестрые краски и все богатство оттенков и цветов. Разумеется, как ни экономичны натриевые лампы, как ни дешево обходится их свет, ими не стали пользоваться для освещения квартир, магазинов, школ, детских садов.

Если свет, у которого в спектре всего одна линия, не пригоден для освещения, то нельзя ли для газосветной лампы подобрать другое вещество, спектр которого имеет несколько линий разных цветов? Такое вещество нашли; это была ртуть. Спектр ее паров содержит зеленую, синюю и фиолетовую линии. Значит, при свете ртутной лампы уже возможно различать цвета.



Ртутная лампа — это газосветная трубка, в которой светятся пары ртути. Нагревается ртутная лампа не свыше 400—500° и, как, всякая газосветная лампа, испускает “холодный” свет.

При свете ртутной лампы удается различать цвета, но как они искажены, какой мертвенный оттенок приобретают все вещи. Ртутный свет так и не вошел в повседневный обиход.

 

ЧАСТЬ III. Люминесценция.



Перед светотехникой встала задача: найти новый источник света, такой, который не отличался бы от белого солнечного света и в то же время расходовал бы гораздо меньше энергии, чем электрические лампы накаливания. Не тепловой источник, не лампы накаливания должны были освещать. Таким источником оказался люминофор. Он тратил немного энергии, светил ровно и дневным светом.

ЛЮБОПЫТНЫЕ ФАКТЫ

ОГНЕВЫЕ СВЕТИЛЬНИКИ

Вплоть до 17 века роскошные апартаменты освещались довольно скудно, в них по вечерам царил полумрак, поскольку на протяжении веков основными источниками света служили лучины, всевозможные масляные лампы, да по торжественным случаям факелы.

Масляные лампы были изобретены в Древнем Египте в третьем тысячелетии до нашей эры. Представляли они собой колоны метровой высоты с углублениями наверху. В этих углублениях ставили плошки с маслом. Со временем эти примитивные светильники стали украшать, – делали колонку витой, в виде стебля растений, верх его часто представлял собой чашечку цветка.

В древней Греции существовали осветительные приборы, которые представляли собой сосуды с раскалённым углём и просмоленной или пропитанной жиром древесной стружкой. В 6 веке до нашей эры этим лампам стали придавать форму округлых сосудов с отверстиями в крышке для фитилей. Иногда сверху крепилось кольцо для подвешивания. Такие светильники делали из глины, покрывали светло – коричневым или чёрным лаком.

Сохранилось описание великолепных люстр, которые римский император жаловал римским храмам. Делались они в виде короны, собранной из колец, дужек и дисков и имели отверстия, в которых вставляли конические стеклянные резервуары для масла. До сих пор в некоторых музеях хранятся металлические лампы того времени.

Видимо, из Византии пришли на Русь вместе с христианством церковные люстры – паникадила. Название это происходит от греческого слова “поликанделон”, означающего в переводе многосвечник. Уже в 19 веке литейщики Киевской Руси изготовляли такие медные и серебряные светильники, которые обычно подвешивались на длинных цепях к центральному куполу храма. “Классическая”, самая старая конструкция – стержень с нанизанными на него сложными балясинами (позднее шарами), от которого ответвляются свечники. Считается, что именно от паникадил и произошли современные люстры. Причём, слово “люстра” появилось во Франции довольно поздно – в 17 веке. Поначалу так называли только подвешиваемые к потолку светильники из хрусталя. Это слово так прижилось, что стало применительно ко всем потолочным приборам.

В 11 веке в церквях Европы появились паникадила, у которых на ободе помещались маленькая часовня с фигурками апостолов в нишах и свечами, укреплёнными на вратах. Но зажигать, гасить, вставлять свечи в них было очень неудобно, поэтому их постепенно сменили красивые неглубокие лампадки из стекла и хрусталя, ободок которых вешался на позолоченных цепочках. Видимо, эти лампадки можно считать “прародительницами” многочисленного семейства стеклянных люстр и фонарей. Иногда перед иконостасом подвешивали так называемые кандила – висящие на трёх цепях красиво оформленные светильники, в которых по краю верхнего диска стояли свечи. В центральный металлический (позднее фарфоровый) свечник помещалась более крупная свеча.

В небольших жилых помещениях с низкими потолками, распространенными да конца 17 века, использовали маленькие медные паникадила, обычно в виде нескольких рожков из бронзы или латуни, расположенных вокруг центрального стержня. Но появившиеся в начале 18 века богатые особняки и дворцы с роскошно отделанными интерьерами вызывали к жизни новые, более совершенные осветительные приборы.

Появились металлические отражатели, которые вешали на стены (отсюда и название – стенники или настенники). Это большие медные пластины всевозможных форм и очертаний с прикрепленными к ним свечами. До блеска начищенная гладкая поверхность основания (её часто для улучшения делали выпуклой) усиливала свет пламени. Часто стенники украшались гербами и вензелями владельцев, изображениями кораблей.

Но главным материалом для усиления света, придания нарядности, праздничности интерьерам послужило, конечно, стекло. Блестящее искусство венецианских стеклоделов с о. Мурано во второй половине 17 века подарило миру своеобразные, необычайно красивые люстры. Детали этих люстр буквально лепили из остывающего стекла виртуозы–мастера. Венецианская люстра лепного стекла обычно собиралась из пучка стеклянных стеблей, свободно “растущих” вверх из центральной стеклянной чаши. Стебли украшались изящными цветами и листьями, служившими подсвечниками. Со стеблей ниспадали цепи из стеклянных колечек, центральный стержень прятался в украшениях.

Наиболее ранние по времени стеклянные люстры в России – они назывались “паникадила фигурного дела” – делали в последней четверти 17 века на Казённом заводе села Измайлово (Москва), выстроенном “про обиход великого государя”.

В начале 18 века появились люстры нового типа. В основе их – медный или бронзовый остов с прихотливо изогнутыми деталями, в соответствии со вкусами господствующего тогда стиля барокко. На каркасе закреплялся хрустальный убор, состоявших из крупных граненых подвесок в виде звёзд, фигурных “вазиков”, шаров и стилизованных дубовых листьев с изрезанными краями. Хрустальные подвески выделывали на Ямбургском заводе, куда переместился центр стеклоделия в петровские времена, а затем на Петербургском заводе. Люстры в 18 веке подвешивали на длинных цепях в дворцовых помещениях с обильной лепкой, позолотой и вошедшими в моду зеркалами. Многократные отражения создавали иллюзию бесконечной анфилады сверкающих зал.

Находки в древнеримских городах Геркаланум и Помпеи отразились на светильниках эпохи классицизма. Поначалу они были очень простыми – обруч с подставками для свечей, подвешенный на цепях. Верхний конец люстры обычно прикреплялся к короне, составленной из листьев аканта, в нижний обруч вставлялось стеклянное дно. Но постепенно люстры становились всё сложнее, обильнее украшались. Лёгкий и изящный хрустальный убор из мелких миндалевидных подвесок, гирлянд и бус подвижно прикреплялся к бронзовым обручам и концам изогнутых проволочек. От малейшего дуновения воздуха трепетало пламя свечей и приходило в едва заметное движение всё великолепие люстр, отчего бесчисленные грани подвесок сверкали всеми цветами радуги. Для большей красоты часто устраивался так называемый “дождь”, завершавший люстру. Он состоял из снопа тонких пружинок или проволочек, на конце которых подвешивались хрустальные подвески. Свободно висевший сноп производил впечатление падающего дождя света. Причём в украшении люстр широко использовались всевозможные колонки, завитки, маски, виноградные лоза, дубовые листья и венки, головы зверей и птиц. Ещё один любимый мотив – вакханки с их эмблемами, а также луки и стрелы.

В начале 19 века появились люстры с масляными лампами, которые давали больше света и устраняли большое неудобство – необходимость заменять быстро таявшие свечи. С появлением ламповых стёкол, создавших тягу и этим улучшавших горение исчезла копоть. Дамповое стекло наподобие маленького фонарика защищало пламя от движений воздуха. Резервуары для масла часто делали в виде античных ваз. Впервые в истории люстр потребовалось прикрывать яркое пламя и направлять свет, – появились абажуры.

ГАЗОСВЕТНЫЕ ЛАМПЫ

У каждого газа — свой цвет излучения. У азота—свечение пурпурно-красное; у разреженного кислорода — красное, но не столь яркое; у паров натрия—желтое, у паров ртути—зеленовато-фиолетовое.

Позже открытые газы — гелий, неон и аргон — тоже светились, первый — желтым, второй — розовым, третий — оранжевым светом.!

В конце XIX века, когда в научных лабораториях многих стран ученые изучали свечение разреженных газов, в Англии попробовали газосветные трубки применить для освещения жилищ и рабочих помещений.

У газосветных ламп (иногда их делали в виде трубок до шестидесяти метров в длину) оказались очень солидные преимущества! Они не коптили, не чадили и не разогревались, как их предшественники — лампы прошлых времен, и светили ярко. Газосветные лампы давали достаточно света, чтобы освещать и большие залы, и просторные цехи, и обычные жилые комнаты. Главное же — свечение разреженных газов обходилось недорого.

Но все газосветные лампы излучали цветной свет - голубой, зеленый, оранжевый, свет любого цвета, только не белый. Свет этот годился для специальных целей, например в рекламных трубках, но глаз человека, приспособленный веками к белому свету солнца, не мог приноровиться к однотонному освещению, которое лишало все окружающее красок и оттенков.

Обнаружился и другой недостаток у газосветных ламп: для них требовалось очень высокое напряжение — до тридцати тысяч вольт. Это делало обращение с таким источником света опасным для жизни.

Пробовали, например, создать натриевую лампу. При обычной температуре натрий — твердое тёло. В газосветной трубке тонкий слой натрия лежит на ее стенках. В трубке же находится только немного инертного газа — аргона. Когда трубку включают, ток начинает идти через аргон и нагревает его. При температуре в 270°С натрий испаряется со стенок трубки, и его пары начинают светиться.

Большая часть энергии тока передавались атомам натрия и вызывала их свечение. Таким образом, натриевая лампа оказалась очень экономичной, энергия в ней почти не расходовалась зря.

Однако натрий излучает только желтый, видимый свет. При его свете человек видит желтые стены, желтые лица, желтые ткани. Мир как бы теряет свои пестрые краски и все богатство оттенков и цветов.

Разумеется, как ни экономичны натриевые лампы, как ни дешево обходится их свет, ими не стали пользоваться для освещения квартир, магазинов, школ, детских садов.

Если свет, у которого в спектре всего одна, линия, не пригоден для освещения, то нельзя ли для газосветной лампы подобрать другое вещество, спектр которого имеет несколько линий разных цветов? Такое вещество нашли; это была ртуть. Спектр ее паров содержит зеленую, синюю и фиолетовую линии. Значит, при свете ртутной лампы уже возможно различать цвета.

Ртутная лампа — это газосветная трубка, в которой светятся пары ртути. Нагревается ртутная лампа не свыше 400—500° и, как всякая газосветная лампа, испускает “холодный” свет.

Внутри баллона у ртутной лампы, как и у лампы накаливания, — тонкая спираль. Но назначение ее иное, чем в электрической лампочке, — электрический ток очень мало раскаляет нить. Покрытая тонким слоем окиси бария, спираль ртутной лампы при нагревании выбрасывает множество электронов. Попадая в пространство между электродами лампы, электроны разгоняются и возбуждают атомы ртути, заставляя их светиться.

Ртутные лампы, так же как и натриевые, экономно расходуют энергию. Но все же и от ртутных ламп как от источника света отказались, так как они излучают зеленовато-фиолетовый свет, совсем не похожий на белый дневной.

Однако для ртутных ламп все-таки нашлось применение. Их свет полезен тем, что богат ультрафиолетовыми лучами. А эти лучи в известной дозе укрепляют организм человека, предупреждают “световое голодание”. Негодные для освещения, эти лампы стали применять для лечебных целей.

Такие целебные лампы изготовляют не из простого стекла, а из кварца, — он легко пропускает ультрафиолетовые лучи. Эти лампы называют “горным солнцем”.

Свет ртутных ламп применяют также и в лабораториях, и для некоторых производственных целей, например для копирования чертежей на светочувствительной бумаге, на которую особо сильно действуют коротковолновые лучи.

Газосветные лампы, более экономичные, чем лампы накаливания, нашли только ограниченное, специальное применение.

ЭЛЕКТРИЧЕСТВО

В 1729 г. английский физик Стефан Грей (1670-1736) сделал важное открытие. Он взял стеклянную трубку и закрыл ее пробкой, в которую воткнул длинный металлический стерженек с шариком из слоновой кости на конце. Затем он натер трубку куском сукна. Оказалось, что электричество перешло из трубки на шарик из слоновой кости. Испытывая различные тела природы, Грей установил существование электропроводимости. Электричество распространялось по металлическим проволокам, угольным стерженькам, пеньковой бечевке. Но оно не передавалось по каучуку, воску, шелковым нитям, фарфору, которые могут служить изоляторами, предохраняющими от утечки электричества.

Итальянского физика Алессандро Вольта заинтересовали опыты итальянского анатома Луиджи Гальвани, который исследовал действие электрического заряда на мышцы и нервы мертвой лягушки. Приложив к кончику языка кусочек металлической фольги, а к верхней части языка серебряную монету и соединив из тонкой проволочкой, он ощутил кисловатый вкус. Вольта предположил, что причиной явления, которое наблюдал Гальвани (разряжая, кондуктор электрической машины через нерв лягушачьей ножки, соединенной железной проволокой с землей, он наблюдал судорожные сокращения мышц), служило присутствие двух металлов (медного крючка и железа). Руководствуясь этой мыслью, он поставил много опытов и, наконец, сделал важное открытие, о чем сообщил в 1800 г. Лондонскому Королевскому обществу. Вольта писал, что он нашел новый источник электричества. Действующий подобно батарее слабо заряженных “лейденских банок”. Однако в отличие от этой батареи его прибор заряжается сам собой и разряжается непрерывно. При этом он дал и описание своего прибора.

Вольта установил свой прибор так. Он взял несколько дюжин цинковых и медных кружков. Кружки он сложил в столб. Чередуя медные и цинковые, и переложил их намоченными в растворе поваренной соли картонными кружками. Когда Вольта прикоснулся одной рукой к нижнему медному, а другой – к верхнему цинковому кружкам, то испытал сильный электрический удар. При этом прибор не разряжался и, сколько бы раз экспериментатор не касался кружков, удар повторялся, т.е. заряд электричества возникал непрерывно.

Это был новый источник электричества – “вольтов столб”, которым немедленно же стали пользоваться физики для своих опытов. Например, русский физик В.В.Петров (1761-1834) построил для своих опытов батарею из 4200 медных и цинковых кружков, уложенных в четырех деревянных ящиках. Для изоляции он покрыл внутренние стенки ящиков сургучным лаком. Присоединив медной проволокой к полюсам батареи два угольных стерженька (электрода) и сблизив из концы, В.В.Петров увидел, что между ними появилась яркая дуга. Она осветила лабораторию, а когда физик стал вводить в нее кусочки металлов, то они очень быстро расплавлялись. Это была так называемая вольтова дуга.

Это открытие было использовано для освещения городских улиц позднее, когда появились мощные источники электрического тока.

Попытку применить электрическую дугу для освещения сделал в 1821 г. Г.Деви. Пропустив ток от 2000 элементов через сближенные угольные электроды, он получил электрическую дугу.

Позднее русский физик академик Б.С.Якоби (1801-1874) попытался устроить электрическое освещение Петербурга, установив на Адмиралтейской башне дуговую лампу. Однако угольные электроды довольно быстро сгорали, расстояние между ними увеличивалось, и дуга гасла.

Практическое значение дуговая лампа получила только тогда, когда В.Н.Чиколевым (1847-1894) был изобретен механизм, сближающий угли по мере их сгорания. Но еще до этого использовать электрическую дугу для освещения сумел русский электротехник П.Н.Яблочков (1847-1894) в своей знаменитой “электрической свече”. Свеча Яблочкова состояла из двух угольных стержней, расположенных параллельно друг другу и разделенных изолирующей прослойкой. Концы стержней соединялись угольной пластинкой. При пропускании тока пластинка сгорала и между концами угольных стержней появлялась электрическая дуга. По мере сгорания углей изолирующая прослойка испарялась, и светящая дуга не затухала. К сожалению, изобретение П.Н.Яблочкова в то время не нашло применения в России. “Русским светом” воспользовались сначала в Париже, а затем в Лондоне и других городах Западной Европы.

Почти одновременно другой русский электротехник А.Н.Лодыгин (1847-1923) предложил лампочку накаливания. В лампочке Лодыгина накаливался угольный стерженек. Когда из баллона лампочки выкачали воздух, она стала долговечной и практически пригодной. Лампочками Лодыгина в 1873 г. была освещена одна из улиц Петербурга.

Американский изобретатель Томас Эдисон усовершенствовал лампу накаливания, заменив угольный стерженек тонкой угольной нитью. Им же были изобретены винтовой цоколь лампы, поворотный выключатель, предохранитель с плавкой вставкой и штепсельное соединение.

ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ.

Перед светотехникой встала задача: найти новый источник света, такой, который не отличался бы от белого солнечного света и в то же время расходовал бы гораздо меньше энергии, чем электрические лампы накаливания. Не тепловой источник, не лампы накаливания должны, в будущем освещать жилища, промышленные помещения, улицы городов, — еще в 1920 году говорил на лекциях профессор Вавилов. Нужны новые источники искусственного света, “холодного” света, в которых свет получается, без тепла. Науке известно холодное свечение люминофоров свечение газов при электрическом разряде. Нужно изучать эти процессы, нужно развивать эти области знания. Специальностью Вавилова была физическая оптика. Студентом Московского университета он заинтересовался этим разделом физики и тогда же начал работать у знаменитого русского ученого Петра Николаевича Лебедева, чьи исследования по спектральному анализу, световому давлению, разреженным газам и другим вопросам были известны всему миру.

К 1914 году С. И. Вавилов выполнил две серьезные работы. Но началась первая мировая война и на несколько лет оторвала молодого ученого от научных исследований.

В 1918 году С. И. Вавилов возвратился Москву и стал работать в Институте физики и биофизики. И в первые же годы заинтересовался вопросами холодного свечения.

Вавилов знал: спектр твердых люминофоров, в отличие от светящихся газов, всегда сплошной — широкая полоса цветных лучей. Вероятно, можно подобрать такой люминофор или смесь нескольких светящихся веществ, спектры которых будут похожи на солнечный спектр в его видимой части.

Возникало множество вопросов: как лучше всего обрабатывать, облучать люминофоры, какими излучениями пользоваться.

“Холодное” свечение, например полярное сияние, было известно человечеству с незапамятных времен. Свечение твердых кристаллов или растворов привлекало внимание в продолжение трех веков. И все же явление свечения было мало изучено.

Что знали ученые о спектрах разных светящихся веществ, о характере и законах их свечения, о причинах затухания? Очень немногое. Наука располагала главным образом рецептами приготовления люминофоров, разрозненными наблюдениями.

Среди физиков, например, господствовало убеждение, что люминофоры перерабатывают далеко не всю поглощенную ими энергию, а лишь небольшую ее часть.

На первых порах Сергея Ивановича заинтересовали работы американского физика Роберта Вуда. Этот талантливый ученый пытался свет “забракованной” ртутной лампы улучшить счетом, излучаемым люминофором, Вуд вводил в газоразрядную трубку не только ртуть, но еще и люминофор. Ультрафиолетовому излучению ртути “поручалось” возбудить атомы люминофора и вызвать его свечение.

ОСВЕТИТЕЛЬНЫЙ КЕРОСИН

Осветительный керосин вырабатывают двух основных сортов: легкий и тяжелый – пиронафт. Легкий керосин (плотность 830 кг/ м3 и температурой вспышки 40оС) используется в быту (в лампах, керосинках, примусах), тяжелый керосин (плотность 860 кг/м3, температурой вспышки 90оС) более безопасен и применяется для освещения котельных, шахт. Складов, мелких судов, маяков, бакенов и т.п. Вырабатывается специальный сорт тяжелого керосина с температурой вспышки 40оС (выкипание 98% до 315оС).

КОЛЕБАНИЯ

Свет делят на инфраколебания и ультраколебания.

Колебания измеряют в герцах.

 

Инфракрасный цвет…………………………1012-1014 Гц



Видимый свет………………………………..1014-1015 Гц

Ультрафиолетовый свет…………………….1015-1017 Гц

Рентгеновские лучи…………………………1018-1019 Гц

Гиперзвук…………………………………….109-1012 Гц

Ультразвук…………………………………...104-109 Гц

Радиоволны…………………………………..104-1012 Гц

Слышимый звук……………………………...101-104 Гц

 ВЫВОДЫ

Из проведенного мною анализа информации, я выявила следующее: хронологию развития освещения можно разделить на несколько этапов-линий.

Солнечная линия. Дневной или солнечный свет - данный источник света является естественным. Далее следует переход от естественных источников к искусственным.

Огневая линия. В этой линии можно также выявить подчасти. Вначале человек использует костер, который и является первым переходным источником света. Далее из линии огня следуют факел, лучина. Эти источники света действуют на основе сгорания древесины или твердых тел. Потом появляются горючие вещества: масла. Это жидкости. Третьей подчастью является появление газообразных веществ. Этот способ освещения основан на сгорании газов. Из всего этого мы видим, что вся линия огня основана на сгорании веществ. Все эти источники давали мало света, чадили и были неудобны…

Электрическая линия. Это наиболее распространенный способ освещения сегодня, он основан на накаливании металла.

Химическая линия. Далее у человека возникает потребность в “холодном”, экономичном источнике света. И в середине 20 столетия ученые разрабатывают новый светильник – люминофор. Люминесценция – это процесс, при котором люминофор “отдает” свет, накопленный им ранее. Такие источники освещения относятся к люминесценции, которая основана на реакции химических веществ.

Сейчас существуют также и галагеновые лампы, которые служат в два и даже больше раз длиннее, чем люминесцентные.

Но есть и специальные источники света, например приборы ночного видения, приборы, основанные на свечении рентгеновских лучей, которые используются в медицине.

Знаменитый ученый Эдисон создал выключатели, которые помогали включать и выключать свет в любое время. Сейчас разработаны двойные выключатели и выключатели-регуляторы, которые помогают регулировать поток и мощность света.

 

Световые идеи

Потребность человека на протяжении всей его жизни была: “Видеть все и везде”. Но пока его мечты полностью еще не воплотились в реальность…



    • Днем солнечный свет пропускает в комнату окно. А если допустить, что ночью оно будет источником света и будет отдавать накопленный днем свет? Моя новая теория конечно похоже на люминесценцию. Но в отличие от свечения люминофоров, она будет гораздо экономнее. Днем окно, покрытое специальным, не дающим оттенка, веществом пропускает не весь свет и накапливает его, а вечером отдает.

    • Возможно также специальное “опыление” предметов в помещении. При этом Вы задаете в компьютер опись предметов и их особые черты, он запоминает их, а когда Вам нужно увидеть что-либо отдельно, Вы нажимаете на пульт управления (также возможно увидеть все вместе). Этот способ “выделения” предметов удобен в театрах.