愛迪生髮明電燈的故事
在電燈問世以前,人們普遍使用的照明工具是煤油燈或煤氣燈。這種燈因燃燒煤油或煤氣,因此,有濃烈的黑煙和刺鼻的臭味,並且要經常添加燃料,擦洗燈罩,因而很不方便。更嚴重的是,這種燈很容易引起火災,釀成大禍。多少年來,很多科學家想盡辦法,想發明一種既安全又方便的電燈。
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19世紀初,英國一位化學家用2000節電池和兩根炭棒,製成世界上第一盞弧光燈。但這種光線太強,只能安裝在街道或廣場上,普通家庭無法使用。無數科學家為此絞盡腦汁,想製造一種價廉物美、經久耐用的家用電燈。
這一天終於來到了。1879年10月21日,一位美國發明家通過長期的反覆試驗,終於點燃了世界上第一盞有實用價值的電燈。從此,這位發明家的名字,就象他發明的電燈一樣,走入了千家萬户。他,就是被後人讚譽為“發明大王”的愛迪生。
1847年2月11日,愛迪生誕生於美國俄亥俄州的米蘭鎮。他一生只在學校裏念過三個月的書,但他勤奮好學,勤于思考,其發明創造了電燈、留聲機、電影攝影機等1000多種成果,為人類做出了重大的貢獻。
愛迪生12歲時,便沉迷於科學實驗之中,經過自己孜孜不倦地自學和實驗,16歲那年,便發明了每小時拍發一個信號的自動電報機。後來,又接連發明瞭自動數票機,第一架實用打字機、二重與四重電報機,自動電話機和留聲機等。有了這些發明成果的愛迪生並不滿足,1878年9月,愛迪生決定向電力照明這個堡壘發起進攻。他翻閲了大量的有關電力照明的書籍,決心製造出價錢便宜,經久耐用,而且安全方便的電燈。
他從白熱燈着手試驗。把一小截耐熱的東西裝在玻璃泡裏,當電流把它燒到白熱化的程度時,便由熱而發光。他首先想到炭,於是就把一小截炭絲裝進玻璃泡裏,剛一通電可馬上就斷裂了。
“這是什麼原因呢?”愛迪生拿起斷成兩段的炭絲,再看看玻璃泡,過了許久,才忽然想起,“噢,也許因為這裏面有空氣,空氣中的氧又幫助炭絲燃燒,致使它馬上斷掉!”於是他用自己手製的抽氣機,儘可能地把玻璃泡裏的空氣抽掉。一通電,果然沒有馬上熄掉。但8分鐘後,燈還是滅了。
可不管怎麼説,愛迪生終於發現:真空狀態時白熱燈顯得非常重要,關鍵是炭絲,問題的癥結就在這裏。
那麼應選擇什麼樣的耐熱材料好呢?
愛迪生左思右想,熔點最高,耐熱性較強要算白金啦!於是,愛迪生和他的助手們,用白金試了好幾次,可這種熔點較高的白金,雖然使電燈發光時間延長了好多,但不時要自動熄掉再自動發光,仍然很不理想。
愛迪生並不氣餒,繼續着自己的試驗工作。他先後試用了鋇、鈦、錮等各種稀有金屬,效果都不很理想。
過了一段時間,愛迪生對前邊的實驗工作做了一個總結,把自己所能想到的各種耐熱材料全部寫下來,總共有1600種之多。
接下來,他與助手們將這1600種耐熱材料分門別類地開始試驗,可試來試去,還是採用白金最為合適。由於改進了抽氣方法,使玻璃泡內的真空程度更高,燈的壽命已延長到2個小時。但這種由白金為材料做成的燈,價格太昂貴了,誰願意化這麼多錢去買只能用2個小時的電燈呢?
實驗工作陷入了低谷,愛迪生非常苦惱,一個寒冷的冬天,愛迪生在爐火旁閒坐,看着熾烈的炭火,口中不禁自言自語道:“炭炭……”
可用木炭做的炭條已經試過,該怎麼辦呢?愛迪生感到渾身燥熱,順手把脖子上的圍巾扯下,看到這用棉紗織成的圍脖,愛迪生腦海突然萌發了一個念頭:
對!棉紗的纖維比木材的好,能不能用這種材料?
他急忙從圍巾上扯下一根棉紗,在爐火上烤了好長時間,棉紗變成了焦焦的炭。他小心地把這根炭絲裝進玻璃泡裏,一試驗,效果果然很好。
愛迪生非常高興,緊接又製造很多棉紗做成的炭絲,連續進行了多次試驗。燈炮的壽命一下子延長13個小時,後來又達到45小時。
這個消息一傳開,轟動了整個世界。使英國倫敦的煤氣股票價格狂跌,煤氣行也出現一片混亂。人們預感到,點燃煤氣燈即將成為歷史,未來將是電光的時代。
大家紛紛向愛迪生祝賀,可愛迪生卻無絲毫高興的樣子,搖頭説道:“不行,還得找其它材料!”
“怎麼,亮了45個小時還不行?”助手吃驚地問道。“不行!我希望它能亮1000個小時,最好是16000個小時!”愛迪生答道。
大家知道,亮1000多個小時固然很好,可去找什麼材料合適呢?
愛迪生這時心中已有數。他根據棉紗的性質,決定從植物纖維這方面去尋找新的材料。
於是,馬拉松式的試驗又開始了。凡是植物方面的材料,只要能找到,愛迪生都做了試驗,甚至連馬的鬃,人的頭髮和鬍子都拿來當燈絲試驗。最後,愛迪生選擇竹這種植物。他在試驗之前,先取出一片竹子,用顯微鏡一看,高興得跳了起來。於是,把炭化後的竹絲裝進玻璃泡,通上電後,這種竹絲燈泡竟連續不斷地亮了1200個小時!
這下,愛迪生終於鬆了口氣,助手們紛紛向他祝賀,可他又認真地説道:“世界各地有很多竹子,其結構不盡相同,我們應認真挑選一下!”
助手深為愛迪生精益求精的科學態度所感動,紛紛自告奮勇到各地去考察。經過比較,在日本出產的一種竹子最為合適,便大量從日本進口這種竹子。與此同時,愛迪生又開設電廠,架設電線。過了不久,美國人民便用上這種價廉物美,經久耐用的竹絲燈泡。
竹絲燈用了好多年。直到1906年,愛迪生又改用鎢絲來做,使燈泡的質量又得到提高,一直沿用到今天。
當人們點亮電燈時,每每會想到這位偉大的發明家,是他,給黑暗帶來無窮無盡的光明。1979年,美國花費了幾百萬美元,舉行長達一年之久的紀念活動,來紀念愛迪生髮明電燈一百週年。