ОТ ЛУЧИНЫ ДО ЭЛЕКТРИЧЕСТВА

ЧЕМ ПЛОХА ЛАМПА НАКАЛИВАНИЯ

Современная лампа накаливания — очень удобный, безопасный и дешёвый источник света. Яркий свет элек­трической лампочки несравненно лучше света свечи или керосиновой лампы.

Но есть у неё и недостатки.

Первый существенный и непреодолимый недостаток лампы накаливания — её низкий коэффициент полезного действия. Мы уже говорили о том, что в составе света, идущего от лампы накаливания, много невидимых лучей. На это уходит большая часть энергии, и избавиться от такого непроизводительного расходования электрической энергии мы не можем. Помимо этого, много подводимой к лампе электрической энергии расходуется в виде тепла: оно теряется как в проводах, так и в самой лампе. И толь­ко совсем небольшая доля подводимой энергии превра­щается в свет видимый. В лучших современных лампах накаливания эта доля не превышает 6—7 процентов. От­сюда видно, что затрачиваемая на освещение энергия рас­ходуется крайне неэкономно.

Как известно, большим преимуществом электрического освещения является то обстоятельство, что энергия, необ­ходимая для получения света, вырабатывается на элек­тростанции. «Успех электрической лампы,— писал ака­демик С. И. Вавилов,— был обязан тому, что она позво­лила осуществить светоцентрали в виде электростанций». Но если расценивать это преимущество электрической лампы накаливания с точки зрения её экономичности, то оно часто ещё в несколько раз уменьшает коэффициент полезного действия электрической лампочки. Если элек­трическая энергия вырабатывается на теплоэлектроцен­трали, то здесь расходуется химическая энергия топлива — торфа или угля, причём примерно только пятая часть этой энергии преобразуется в электрический ток, а отсюда получается, что в лампе накаливания лишь около одного процента (да и то в крайнем случае) энергии, заключён­ной в таком ценном горючем, как уголь, преобразуется с пользой для дела. Остальные 99 процентов энергии — бес­полезные потери. Как видите, наша электрическая лампоч­ка — далеко не экономный источник света.

Есть и второй большой недостаток у лампы накалива­ния: свет её сильно отличается от дневного. В составе его много жёлтых и красных лучей. Как и костёр наших далё­ких предков, лампа накаливания даёт свет, отличный от солнечного. Это утомляет наши глаза, которые в процессе своего длительного развития привыкли, приспособились к солнечному, дневному свету. Окраска различных предме­тов в свете лампы накаливания кажется нам иной, чем днём; синяя материя выглядит почти чёрной, а красные тона кажутся более яркими. Поэтому при свете лампы накаливания очень трудно, а иногда и невозможно, про­изводить работы, связанные с оценкой различных цветов. К таким работам относятся, например, работа на текстиль­ных предприятиях, работа в типографии, когда она свя­зана с красочной печатью, работа швейных и меховых производств.

Можно ли избавиться от этих двух недостатков лампы накаливания? Нельзя.

Правда, путь некоторого улучшения электрической лампочки нам известен. Этот путь — повышение темпера­туры нагрева волоска лампы. Как вы уже знаете, с повы­шением температуры накала изменяется «цветность» света и повышается экономичность лампы. Если добиться, чтобы волосок лампы был нагрет до 6000 градусов, он будет испускать свет, близкий к дневному; коэффициент полезного действия такой лампы также значительно уве­личится. Но решить эту задачу очень тяжело. Для такой высокой температуры накала нити, сделанные из метал­лов, не годятся — они плавятся.

Можно, конечно, найти другие материалы для волоска. И такие попытки светотехников известны. Например, есть предложение применять в качестве нити накала в электри­ческих лампах углеродистые химические соединения неко­торых металлов, в частности, вещество, называемое кар -

Бидтанталом. Это вещество выдерживает температуру около 4500 градусов. Однако, волоски накала, сделан­ные из карбидтантала и других подобных ему веществ, служат лишь непродолжительное время.

Будущее принадлежит совсем иным лампам — лампам «холодного света».

Все источники света, которыми пользовалось человече­ство с древнейших времён и до недавнего времени, были горячими. В костре и факеле, в свече и керосиновой лам­пе излучателем света служат мелкие накалённые частицы твёрдого тела — сажа. Таков же, по существу, способ получения света и в электрической лампе накали­вания: свет излучает в ней нагретое до высокой темпера­туры твёрдое тело — вольфрамовая спираль.

Но нет ли других, совершенно иных путей получения света, минуя огонь и тепло? Ведь природа света совсем иная, чем природа теплоты и огня. Огонь — это раскалён­ный газ, теплота — это энергия движения частиц нагре­того тела), а свет, как вы уже знаете, представляет собой электромагнитные волны, распространяющиеся в простран­стве в виде потока квантов лучистой энергии. Не ясно ли отсюда, что свет совсем не обязательно должен быть связан с теплом?

И действительно, сама природа показывает нам, что свет может быть не только «горячим», но и «холодным», т. е. излучаться холодным телом.

О таком свете мы сейчас и поговорим.