Światło w żarówce - czym jest i skąd się bierze?

Przed wynalezieniem żarówki, uzyskanie światła po zachodzie słońca było męczącym, żmudnym, niebezpiecznym zadaniem. Trzeba było mieć mnóstwo świeczek lub pochodni, by w pełni oświetlić spory pokój, a lampy naftowe, choć dość skuteczne, miały tendencję do pozostawiania resztek sadzy na czymkolwiek w ich sąsiedztwie.   Kiedy nauka o elektryczności naprawdę zaczęła się rozwijać w połowie XIX wieku, wynalazcy na całym świecie domagali się opracowania praktycznego, niedrogiego elektrycznego urządzenia do oświetlenia domu. Anglik Sir Joseph Swan i amerykański Thomas Edison odpowiedzieli na to dokładnie w tym samym czasie (odpowiednio w 1878 i 1879 roku) i w ciągu 25 lat miliony ludzi na całym świecie zainstalowały oświetlenie elektryczne w swoich domach. Łatwa w użyciu technologia była takim ulepszeniem w porównaniu z dawnymi sposobami, że świat nigdy się nie obejrzał za siebie.   Niesamowitą rzeczą w tym historycznym przełomie wydarzeń jest to, że sama żarówka nie może być prostsza niż jest w istocie. Nowoczesna żarówka, która nie zmieniła się drastycznie od czasów modelu Edisona, składa się tylko z kilku części, wystarczy zerknąć na te dwie różne żarówki, których budowa jest niemalże taka sama:  

• Żarówka AZzardo LED KULA E27 18W
• Żarówka dekoracyjna LED Eglo 11521

 

Podstawowe informacje na temat światła w żarówce i jej budowy

Światło jest formą energii, którą może uwolnić atom. Składa się z wielu małych, podobnych do cząstek pakietów, które mają energię i pęd, ale nie mają masy. Te cząstki, zwane fotonami światła, są najbardziej podstawowymi jednostkami światła.   Atomy wyzwalają fotony świetlne, gdy ich elektrony stają się pobudzone. Jeśli masz podstawową wiedzę o tym, jak działa Atom, to wiesz, że elektrony są ujemnie naładowanymi cząsteczkami, które poruszają się wokół jądra atomu (które ma ładunek dodatni). Elektrony atomowe mają różne poziomy energii, w zależności od kilku czynników, w tym ich prędkości i odległości od jądra. Elektrony o różnych poziomach energii zajmują różne orbitale.   Ogólnie rzecz biorąc, elektrony o większej energii poruszają się w orbitach dalej od jądra. Kiedy atom zyskuje lub traci energię, zmiana jest wyrażana przez ruch elektronów. Kiedy coś przenosi energię do atomu, elektron może zostać chwilowo wzmocniony do wyższej orbity (dalej od jądra). Elektron utrzymuje tę pozycję tylko przez ułamek sekundy i niemal natychmiast jest cofany w kierunku jądra, do jego pierwotnego orbity. Wracając do pierwotnej orbity, elektron uwalnia dodatkową energię w postaci fotonu, w niektórych przypadkach fotonu światła.   Długość fali emitowanego światła (która określa jego kolor) zależy od tego, ile energii zostanie uwolnione, co zależy od szczególnej pozycji elektronu. W konsekwencji różne rodzaje atomów uwolnią różne rodzaje fotonów światła. Innymi słowy, kolor światła zależy od tego, jaki rodzaj atomu jest wzbudzony.   Jest to podstawowy mechanizm działania w prawie wszystkich źródłach światła. Główną różnicą między tymi źródłami jest proces pobudzania atomów.