真的是爱迪生发明了电灯泡吗?
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题图:爱迪生和爱迪生灯泡
公众广泛认为是Thomas Edison(托马斯.爱迪生)发明了电灯,然而,电灯泡真的是爱迪生最早发明的吗?
事实上在爱迪生之前,有多名发明者做出了大量的探索和研究,经历了几十年之后才成功发明出一种能持久发光的白炽灯。
下面我们来看看,这个改变世界的具有重要里程碑意义的发明,它的历史上都有哪些人留下了他们的名字。
1802年
图:英国化学家和发明家Humphry Davy(汉弗莱·戴维),最早提出人类电光源照明的设想并付诸实施。
Humphry Davy(汉弗莱·戴维),英国化学家、发明家。1802年,他在英国皇家学院的地下室(又是地下室)里用2000个伏打电池连接在一起,让电流通过一块铂条发光。虽然对于实际应用来说,它既不够亮,又不够持久,但是为后面75年来的各种发明家关于白炽发光灯泡的探索奠定了基石。
同年,俄国彼德罗夫教授论述了碳极电弧发光现象,并提出弧光照明。
1809年
图:还是Humphry Davy(汉弗莱·戴维),帅得很,完全可以靠脸吃饭的,在历史舞台上拼的却是才华。
1809年,还是 Humphry Davy(汉弗莱·戴维),进行了它的碳极电弧发光试验,这就是大家熟知的历史上第一盏“弧光灯”。但真正的碳极弧光灯的出现又经历了33年,正式广泛应用则经历了58年,殊为不易。
电应用于照明是从碳极弧光灯开始的,碳极弧光灯的问世开辟了电光源照明的新时代,它标志着人类实现了由电到光的转化过程。
图:从1802年 Humphrey Davy 阐述人造电光源设想并进行实验,以及同年俄国彼德罗夫教授论述了碳极电弧发光现象,并提出弧光照明,到 1842 年法国人改进发明了第一支碳极弧光灯,直到1867年,Charles Wheatstone 和 Wer?ner Siemens 发明了自激发(self-?excited)发电机,电弧灯开始照亮法国巴黎街道,取代了几万盏煤气灯(如上图)。
1835年
苏格兰发明家和作家 James Bowman Lindsay(杰姆斯.鲍曼.琳赛)在苏格兰港口城市敦提的一次公开会议上用一个灯泡原型展示了第一盏恒流灯,他声明在这盏灯下能“read a book at a distance of one and a half feet”。
很遗憾,他的兴趣后来转移到了无线电和电弧焊接上去了,所以没有对电灯再做任何改进和深入研究,要不然,也许历史就要改写了。
图:苏格兰发明家和作家James Bowman Lindsay(杰姆斯.鲍曼.琳赛),那时候的牛人就是这么多,title 都是几个家,随便玩玩都是历史留名的伟大发明。
1840年
大不例颠科学家 Warren de la Rue(德拉鲁)把铂金用真空管封装起来并将电流导入,他充分利用了真空避免铂金与空气的反应,以及铂金熔点高的特点,但昂贵的金属铂导致这个发明没法被广泛使用。(搞定了抽真空的技术,却没搞定灯丝材料,可惜~~)
图:大不列颠科学家 Warren de la Rue(德拉鲁),发明了真空的铂金灯丝灯泡,可惜成本太高,无法广泛应用。
图:爱迪生后来也用铂金做过灯丝,这是爱迪生研制的用铂金做灯丝的灯泡。
1841年
1841年,英格兰人 Frederick de Moleyns 申请了第一个白炽灯专利,该专利灯泡使用真空泡壳封装铂金灯丝。(为什么发明家和专利持有人不同涅?各位要看好自己手中的技术,别忘了申请专利呀~~)
1845年
1845年,美国人 John W. Starr 获得了碳丝白炽灯泡的专利。只可惜,获得专利后不久他就死了,他的专利根本没来得及商用,也很少有人知道他。(sigh~~)
1850年
Edward Shepard(爱德华.谢巴德)发明了一种用炭丝发光的白炽弧光灯。
图:Edward Shepard(爱德华.谢巴德)
同年,Joseph Wilson Swan(约瑟夫·威尔逊.斯万)开始将碳化纸丝用做发光材料。但是他始终没有找到好的抽真空的方法,直到后来得到真空技术专家 Charles Stearn 的帮助,那是后话了。
1854年
Heinrich Göbel,一位德国钟表匠,发明家,他把碳化竹丝放在玻璃壳里,发明了历史上第一只真正意义上的电灯。(可惜,为了专利和爱迪生打官司败诉,直到死后才被很多国家在出版材料上认可是电灯的发明者)
1981年,他作为顾问为美国电灯公司工作,改进灯泡的机械结构,并为公司开发了碳丝灯泡。
图:德国钟表匠和发明家 Heinrich Göbel
图:德国钟表匠、发明家 Heinrich Göbel 的灯泡
1982年, Heinrich Göbel 自主创业,并申请了灯泡专利。他想把专利卖给爱迪生电灯公司,但是爱迪生没看上,后来发生了美国历史上著名的“Göbel-Defense”专利战。(具体撕逼故事我们下次专门八一八,先看一下下面广告)
1875 年
加拿大人 Henry Woodward(亨利.伍德沃德) 和 Matthew Evans(马修.伊万斯)获得了电灯专利,可是他们在商业化的进程上并没有取得成功,1879年,他们把专利卖给了爱迪生。(可见专利也没什么用,懂得把技术商业化才是王道啊~~)
图:加拿大的灯泡专利文件
1878年
几十年锲而不舍的英国物理学家和化学家 Joseph Wilson Swan (约瑟夫·威尔逊.斯万,1828-1914),终于在真空专家 Charles Stearn 的帮助下,避免了电灯很快黑化的现象,但是持久性还是不够。后来,他对灯丝进行持续改进,用从棉花里提取一种碳化纤维,发明了实用且持久发光的电灯。
也是从1878年起,他开始在自己家里做灯泡,他家也是历史上第一批用电灯泡来照明的。1880年,Swan在英国拿到了电灯泡的专利。
图:英国物理学家和化学家 Joseph Wilson Swan (约瑟夫·威尔逊.斯万,1828-1914)
图:碳丝灯泡的黑化现象,需要利用好的真空技术,才能延长寿命。
1879年
Thomas Alva Edison(托马斯·阿尔瓦·爱迪生)购买了1875年Henry Woodward(亨利.伍德沃德) 和 Matthew Evans(马修.伊万斯)的灯泡专利,并在此设计基础上做了改进,发明了一种碳化灯丝。爱迪生将灯丝放置于真空灯泡内,第一次成功能持续燃烧13.5个小时,到后面能持续燃烧40个小时。
图:爱迪生获得灯泡改进专利的图纸
图:早期的爱迪生灯泡
到1880年,他发明的灯泡能持续发光600个小时,性能可靠,在市场上广泛销售,取得了巨大的商业成功。这也是为什么爱迪生作为电灯的发明者广为人知的原因。
1904年
1904年,德国/匈牙利化学家/发明家Alexander Just 和克罗地亚化学家/发明家Franjo Hanaman发明了第一个钨丝灯泡。
图:匈牙利钨丝灯泡广告,这是人类历史上第一个使用钨丝取代碳丝的灯泡。
图:德国/匈牙利化学家/发明家Alexander Just
图:克罗地亚化学家/发明家Franjo Hanaman
1913年
1913年,美国物理学家、化学家,GE公司的 Irving Langmuir(欧文.朗缪尔)发现在灯泡内充入惰性气体,而不是抽成真空,可以缓解黑化现象,延长灯泡寿命。
图:获得过诺贝尔化学奖的Irving Langmuir(欧文.朗缪尔)
对了,这哥们还获得过1932年的诺贝尔化学奖。
至此为止,白炽灯的基本技术问题都已经解决,正式大范围决定性地开启了人类的电气照明时代。但白炽灯的历史进程并没有结束,商业化之后,各公司各路人马都在工艺的改进和光效的提高做出了很多尝试和努力,按下不表。
注:本文所有图片均来源于维基百科,部分文字资料由云知光学堂译介社成员吴雅琴翻译提供。
历史会铭记他们
而它会记录光谱
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