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節能燈沒有燈絲,為什麽通電後還能發光?

各種各樣的電燈就在我們身邊,包括熒光燈、LED燈、白熾燈等。目前白熾燈非常少見。我們在小學學過,愛迪生嘗試了1000多種材料來制造電燈。電燈是怎麽發光的?

愛迪生

普通白熾燈的燈絲是鎢絲,加熱到100℃就能發光。它具有高熔點、高電阻率和良好的強度。白熾燈用鎢絲的工作溫度往往在1300 ~ 1500℃之間(壹般燈泡功率越高,燈絲工作溫度越高)。制作燈泡時,將鎢絲放入玻殼內,抽去內部空氣,然後充入氮氣、氬氣等不可燃氣體並密封,就形成了燈泡。當白熾燈通電時,電流通過鎢絲。因為鎢絲的電阻率高達5.3 * 10-8,強大的電阻使鎢絲發熱進而發光,所以發光的白熾燈會很熱。

白熾燈

生活中常見的日光燈管與日光燈泡的發光原理相似。熒光燈燈管中含有少量的汞蒸氣,其中含有許多遊離狀態的汞原子。熒光燈的每壹極都有壹根普通的燈絲。燈絲加熱後會發射電子,電子在電場的作用下加速形成電子流,撞擊到汞原子上。汞原子會從低能級上升到高能級,然後在從高能級下降到低能級時自發釋放紫外線。熒光燈管內壁的熒光物質吸收紫外線後發光。

日光燈泡

LED燈也叫發光二極管,外層用樹脂等材料密封。它的發光應用了“電致發光”的原理。LED最重要的部分是半導體晶圓,由三部分組成:壹部分是P型半導體,其中空穴占主導,另壹端是N型半導體,這裏主要是電子,中間通常是量子阱。當電流通過導線作用在這個晶片上時,電子和空穴會被推向量子阱。