61 (86)

ag a zy n lektroniki

ty tk o w ej

dodatek

do

miesięcznika

^ Ot '/u-

Poznać

zrozumieć sprzęt

scan & up specjalnie dla Za Friko www.za-friko.com Nie zapomnij nas odwiedzić

I nastała jasność...

czyli (nie)krótka historia światła

Część 2 - żarówka

Wycinek historii

Dzięki ujarzmieniu światła, człowiek mógł zacząć funkcjonować poza godzinami wyznaczonymi przez naturę. Trudno oczekiwać, aby po okiełznaniu elektryczności któryś z dziewiętnastowiecznych badaczy nie spróbował rozświetlić mroków za pomocą urządzenia działającego na prąd. Pierwszym elektrycznym źródłem światła była lampa łukowa, w której blask emitował zarówno łuk powstały między dwoma elektrodami, jak i same rozżarzone do białości elektrody. Takie oświetlenie zaprezentował po raz pierwszy w 1843 r. Louis-Joseph Deleuil na placu Zgody w Paryżu. Dopiero po 33 latach urządzenie znalazło swoje praktyczne zastosowanie, po unowocześnieniach dokonanych przez Pawła Nikołajewicza Jabłoczkowa. Rosjanin stworzył tzw. święcę Jabłoczkowa, czyli lampę z dwiema elektrodami węglowymi i kaolinowym izolatorem między nimi. Prototypowe urządzenie działało l,5h. Po drobnych poprawkach trafiło do sprzedaży i szybko znalazło zastosowanie w latarniach morskich i projektorach filmowych.

A potem pojawiła się żarówka, która wyparła wszelkie dotychczasowe źródła światła i niemal niezmieniona towarzyszy nam do dziś. Na pytanie: „Kto wynalazł żarówkę?”, większość osób podaje nazwisko Thomasa Edisona. Odpowiedź na to pytanie nie jest jednak do końca jednoznaczna.

Pierwszą wzmiankę o próbie uzyskania światła za pomocą rozżarzonego drucika znajdziemy już w 1841 r. Wtedy to Frederick de Moleyns opatentował swoją lampę, wykorzystując tę metodę. Jego wynalazek nie uzyskał jednak aprobaty i został zapomniany w historii, gdyż drucik wykonany z platyny bardzo szybko miękł i topił się podczas użytkowania.

Znacznie lepszy efekt uzyskał 13 lat później Henry Goebel. Zamiast platyny użył włókna węglowego. Wynalazek wykorzystał do podświetlenia reklamy swojej firmy na dachu jej siedziby. W obawie przed zaprószeniem ognia policja kazała mu usunąć lampę. Nie zniechęciło to jednak Goebela - niedługo potem oświetlił wystawę sklepową lampkami, które określał jako „bańki próżniowe zawierające zwęglone włókna bambusa, przez które przepływał prąd elektryczny z baterii”.

Kolejnym „ojcem” żarówki był Aleksandr Nikołajewicz Łodygin. W 1872 r. udało mu się zbudować prymitywną żarówkę, w której pod szklanym kloszem żarzył się pręcik z węgla retortowego. Niestety, świeciła się ona zaledwie kilka minut. Pracując dalej, Łodygin zastosował w jednej żarówce kilka pręcików, żarzących się kolejno w miarę wypalania i wypompował spod klosza powietrze. Przedłużył w ten sposób czas świecenia do około pół godziny. W 1873 r. Łodygin parokrotnie demonstrował publicznie swój wynalazek, m.in. na dwóch latarniach ulicznych na ulicy Odeskiej w Petersburgu. W lipcu 1874 r. otrzymał na swoją żarówkę patent nr 1619.

Prawdziwy „pojedynek” odkrywców żarówki odbył się między wspomnianym Thomasem Edisonem, a Josephem Swanem. Ten drugi już w roku 1848 stosował w swojej żarówce włókno węglowe. W 1860 roku Swan użył jako włókna zwęglonego papieru. Niestety, Swan nie miał wystarczająco wysokiej próżni albo dosyć mocnych baterii i jego prototyp nie osiągnął dobrej jasności świecenia, więc wynalazca skierował swojąuwagę na inne cele, żeby piętnaście lat później powrócić do rozpatrywania problemu żarówki, by z pomocą lepszej próżni oraz zwęglonej nici jako włókna stworzyć w pełni działający prototyp. Trzy lata później, a rok przed Thomasem Edisonem, zaprezentował swój wynalazek i otrzymał na niego patent -jego żarówka świeciła przez 13,5 godziny (fotografia 1).

Jak nietrudno zauważyć, Thomas Edison korzystał z dorobku wszystkich dotychczas opisanych odkrywców. Jego pierwsza żarówka świeciła tylko przez 8 minut. Taki efekt był, rzecz jasna, niezadowalający, toteż prace prowadzono dalej, by w roku 1879 skonstruować żarówkę z włóknem węglowym, świecącą przez kilkadziesiąt godzin. Ten czas wydłużono następnie do ponad 100 godzin. Przy następnych próbach wybrano pewien gatunek japońskiego bambusa, którego zwęglone włókna okazały się najtrwalsze. Umieszczone w szklanej banieczce, z której wypompowano powietrze, paliły się przez kilkaset godzin jasnym żółtym światłem. W noc sylwestrową 1879 roku Edison mógł już oświetlać Menlo Park przy użyciu ponad 800 opatentowanych żarówek (fotografia 2).

Rok później, w 1880, Swan dał publiczny pokaz lamp elektrycznych w New Castle w Anglii. Jego patent uniemożliwił Edisonowi wkroczenie na rynek europejski. Musiał zatem zawrzeć umowę finansową ze Swanem. Powstała wówczas w Anglii firma, do dziś funkcjonująca, pod nazwą „Siemens Edison Swan” i sygnująca swe produkty marką EDISWAN.

Kolejny wiek przyniósł niewielkie unowocześnienia żarówki: zaczęto używać drucików z wolframu i wypełniać bańki rozrzedzonym gazem obojętnym (najpierw argonem, a następnie kryptonem). Od 97 lat, od konstrukcji Irvinga Langmuira, żarówka pozostała niemal niezmieniona. Nawet trzonki żarówek są identycznie

66 Listopad2010 Elektronika dla Wszystkich