燈泡的發(fā)光原理是什么?

燈泡是根據(jù)電流的熱效應(yīng)原理制成的。燈泡接上額定的電壓后，電流通過燈絲而被加熱到白熾狀態(tài)(2000C以上)，因而發(fā)熱發(fā)光.從而在工作時，將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能。

而光是能量的一種形式是由原子釋放出來的，它是由許多微小類似粒子的小團(tuán)組成的，這些類似粒子的東西有能量和動量但沒有質(zhì)量。這些粒子叫做可見光子，是光的最基本單位。當(dāng)電子受到激發(fā)的時候原子就會釋放出可見光子。如果你已經(jīng)知道原子是如何工作的話，那你也就知道電子是圍著原子核走來走去的負(fù)極電荷粒子。原子的電子有著不同等級的能量，主要取決幾個因素，包括它們的速度和離原子核的距離。電子不同的能量等級占有不同的軌函數(shù)和軌道。通常來說，有著大能量的電子就會離原子核更遠(yuǎn)當(dāng)原子得到或失去能量的時候，是以電子移動表示變化。當(dāng)有某些東西將能量傳到原子的時候---以熱量為例子-電子可以暫時被推進(jìn)到一個更高的軌道(遠(yuǎn)離原子核)。電子只是在這一軌道位置停留極短時間：幾乎馬上就被退回到原子核，到達(dá)它的原始軌道上。這時電子就以光子的形式放出額外的能量。發(fā)光的波長取決于有多少能量被釋放出來，這也就取決于電子所在的軌道位置。因此，不同類的原子就會釋放出不同類的可見光子。換句話說就是光的顏色是由受激發(fā)的原子種類決定。

為什么燈泡旁邊的玻璃會變黑?

燈泡的結(jié)構(gòu)非常簡單。在它的底部有兩個金屬接觸點(diǎn)，是用來連接電的。金屬接觸點(diǎn)有兩條接觸到一個薄金屬燈絲的線。燈絲坐落在燈泡的中央，由一個玻璃支撐住的。線和燈絲都包在充滿惰性氣體的玻璃燈泡的里面，通常都是氬惰性氣體當(dāng)燈泡連上電源的時候，電流就會從其中一個接觸點(diǎn)流到另一個接觸點(diǎn)然后再流到線和燈絲。實(shí)心導(dǎo)體線電流中的大量自由電子從負(fù)極帶電區(qū)移動到正極帶電區(qū)。在振動原子的跳躍電子可能暫時被推到一個更高的能量位置。當(dāng)它們落回原始正常位置時候，電子就會以光子形式釋放出額外能量。金屬原子釋放大部分的紅外線可見光子，人們的眼睛是可以看見的。但如果它們被加熱到大約4000華氏溫度的時候燈泡就會發(fā)出大量的可見光。幾乎在所有的白熾燈泡都用到鎢，因?yàn)樗亲罾硐氲臒艚z材料。金屬必須要加熱到極高的溫度才會發(fā)出有用可見光。實(shí)際上大多數(shù)金屬在達(dá)到這個溫度之前都會熔化了，而鎢絲卻有著不尋常的高熔化溫度。但鎢絲在這么高的溫度時會起火，如果在條件允許下，兩種化學(xué)物之間就會產(chǎn)生反應(yīng)而引起燃燒，燈泡里的燈絲是由一個密封，無氧空間覆蓋來防止燃燒。把燈泡里的空氣都吸出來創(chuàng)造一個接近真空的狀態(tài)--就是說里面沒有任何物質(zhì)。由于幾乎沒有任何氣體特物質(zhì)在里面，所以物質(zhì)就不會燃燒。這個方法存在一個問題就是鎢原子蒸發(fā)作用。在這么高的溫度里，在一個真空燈泡里，自由鎢原子以直線射出。隨著越來越多的原子蒸發(fā)，燈絲就開始衰變并且玻璃開始變黑。這大大減少了燈泡的壽命。