تاریخچه لامپ و روشنایی
بر اساس نظر بسیاری از تاریخ شناسان، تاریخ بشر به دو دوره کلی قبل و بعد از اختراع لامپ‌های روشنایی تقسیم بندی می شود. بسیاری از اختراعات و پیشرفت‌های علمی بزرگ بشر پس از اختراع لامپ و به واسطه روشنایی بود. امروزه با وجود این که در عصر علم و تکنولوژی به سر می بریم، هنوز هم لامپ و سایر لوازم روشنایی یکی از اصلی‌ترین عناصری هستند که به زندگی انسان‌ها در جوامع مدرن انسانی نظم می دهند.
لامپ روشنایی چیست؟
لامپ که در سال‌های قبل از آن با نام چراغ الکتریکی نیز یاد میشد، وسیله‌ای است که از چندین خازن، حباب، اتصالات مختلف و همچنین مدار‌های الکتریکی تشکیل شده است. وظیفه اصلی لامپ‌ها تبدیل انرژی الکتریسیته به انرژی روشنایی میباشد. به طور معمول رشته‌های لامپ را به منظور محافظت از آن‌ها در مقابل عوامل محیطی در محفظه‌هایی به نام حباب قرار میدهند. همچنین قرار دادن رشته‌های لامپ درون حباب میزان پخش نور را نیز تا مقداری افزایش می دهد.
تاریخچه لامپ
طبق مشاهدات و تحقیقات انجام شده در خصوص تاریخچه لامپ و روشنایی، قدمت آن به ۷۰ هزار سال قبل از میلاد حضرت مسیح برمی گردد. این لامپ‌ها که ساختاری بسیار ساده داشتند شامل یک سنگ توخالی بودند که به طور معمول درون آن‌ها از چربی‌ها یا موادی که به سادگی می سوختند استفاده می شد. بر اساس وسایل کشف شده در بخش‌های غربی آسیا و مناطق شمالی ایران، صدف‌هایی پیدا شد که بعد‌ها مشخص شد ایرانیان باستان از این صدف‌ها به عنوان چراغ استفاده می کردند. به مرور زمان و پیشرفت تکنولوژی شکل‌های مختلفی از لامپ به بازار‌های جهانی عرضه شد.
نخستین لامپ در تاریخچه روشنایی
با گذر زمان، تاریخچه روشنایی به ایستگاه اختراع نخستین لامپ‌های مدرن و امروزی رسید. نخستین لامپ در اوایل قرن ۱۹ میلادی توسط هامفری دیوی اختراع شد. این فرد جزو یکی از صاحب نظران رشته شیمی در دانشگاه‌های بریتانیا بود. او قبل از اختراع لامپ رشته‌ای توانسته بود تا قدرتمند‌ترین باتری آن زمان را بسازد. در یکی از آزمایش‌ها پس از اینکه او دو سیم باتری را به یک تکه کربن وصل نمود، مشاهده کرد که کربن در اثر عبور الکترون‌ها از آن نور تولید می کند. لامپی که دیوی موفق به اختراع آن شد به چراغ قوس الکتریکی معروف بود.
در هفت دهه بعد محققان و دانشمندان زیادی به منظور تغییر ساختار لامپ ساخته شده توسط دیوی اقدام کردند. آن‌ها سعی داشتند تا راندمان آن را افزایش دهند به همین سبب نیز مواد تشکیل دهنده لامپ را تغییر دادند. با وجودی که طرح‌های این افراد از نظر تئوری خوب و کاربردی بود، اما به دلایل مختلفی طرح‌های آن‌ها به تولید انبوه نرسید.
در سال ۱۸۷۴ بود که دو متخصص کانادایی با نام‌های هنری وودوارد و متیو ایوانز روی طرحی جالب و خلاقانه از لامپ رشته‌ای کار می کردند. در تاریخچه لامپ آمده است که طرح پیشنهادی این دو متخصص جاه طلبانه و در عین حال با دیگر طرح‌های معمول متفاوت بود. در این طرح وودوارد و ایوانز میله‌های کربنی که در بین الکترود‌ها قرار داشتند را در استوانه‌های شیشه‌ای که با گاز نیتروژن پر شده بود قرار می دادند.
طرح آن‌ها با وجود پتانسیل بالایی که داشت، نتوانست تجاری شود و در نهایت هم با وجود تلاش بسیاری که این دو برای تولید انبوه اختراع خود کردند، به نتیجه دلخواه نرسیدند. وودوارد و ایوانز در سال ۱۸۷۹ حق ثبت اختراع خود را به توماس ادیسون مخترع آمریکایی فروختند.
ادیسون تحقیقات خود را در زمینه لامپ‌های رشته‌ای شروع میکند!
بسیاری از افراد گمان میکنند که توماس ادیسون نخستین لامپ رشته‌ای را اختراع کرده است! اما این در صورتی است که اگر به تاریخچه روشنایی و لامپ دقت کنید، متوجه خواهید شد که توماس ادیسون در واقع نخستین لامپی را اختراع کرد که طرح آن کاربردی بود و قابلیت تولید انبوه را داشت. ادیسون پیش از خرید حق ثبت اختراع وودوارد و ایوانز روی طرح لامپ‌های رشته‌ای کار میکرد.
او از سال ۱۸۷۸ تا ۱۸۸۰ میلادی بیش از ۳۰۰۰ طرح ناموفق را برای انواع لامپ‌های رشته‌ای آزمایش کرد. او سرانجام در سال ۱۸۷۹ معروف‌ترین و مهمترین اختراع خود یعنی لامپ رشته‌ای کربنی را به ثبت رساند. لامپ رشته‌ای که توماس ادیسون آن را اختراع کرد برخلاف دیگر لامپ‌هایی که در آن زمان مورد استفاده قرار می گرفتند، بیش از ۱۲۰۰ ساعت عمر داشتند! همین عامل نیز سبب شد تا بسیاری از سرمایه گذاران نسبت به خرید اختراع جدید ادیسون علاقه زیادی داشته باشند.
مشکلی که طرح‌های ارائه شده برای لامپ‌های رشته‌ای قبل از ادیسون داشتند، طول عمر کوتاه آن‌ها بود. در صورتی که به تاریخچه لامپ دقت کنید، متوجه خواهید شد که این لامپ‌ها به دلیل ایراداتی که در ساختار خود داشتند، نمیتوانستند مدت زمان زیادی، روشنایی را برای افراد تامین کنند. به همین علت نیز سرمایه گذاران علاقه‌ای به تولید انبوه آن‌ها نداشتند.
لامپ‌های ال‌ای‌دی و فلورسنت
بدیهی است که طرح لامپ توماس ادیسون در آن زمان ایده‌ای خوب و کارآمد بود. اما با پیشرفت علم و تکنولوژی بشر نیاز داشت تا نه تنها طول عمر آن را افزایش دهد، بلکه باید مصرف انرژی و میزان روشنایی آن را نیز افزایش میداد. به همین سبب در سال ۱۸۹۰ لامپ‌های فلورسنت ابداع شد. در این لامپ‌ها بخار جیوه با فشار کم وجود دارد. نحوه عملکرد لامپ‌های فلورسنت به این صورت است که ولتاژی که به دو سر لامپ متصل میشود باعث داغ شدن گاز آرگون و یا نئون داخل لامپ میشود. به این صورت جیوه تحریک شده و یکسری فرایند‌های شیمیایی انجام میشود که در نهایت سبب ایجاد نور میشود.
لامپ‌های فلورسنت به این دلیل که ماده سمی مانند جیوه در آن به کار رفته بود خیلی در کشور‌های مختلف فراگیر نشدند. جایگزین لامپ‌های فلورسنت، لامپ‌های ال‌ای‌دی بودند. این لامپ‌ها در سال ۱۹۰۷ اختراع شدند و به سرعت به تولید انبوه رسیدند. لامپ‌های ال‌ای‌دی در رنگ‌های متنوعی وارد بازار شدند و حتی برخی از مدل‌های آن‌ها قابل حمل نیز بودند!
منبع: تاریخ ما
