晚上會點燈籠。城市正慢慢進入一天中最悠閑的時刻，車水馬龍，萬家燈火，霓虹燈彌漫，現(xiàn)代人豐富的夜生活即將開始。豐富多彩的夜生活離不開火鍋、烤串、小龍蝦、啤酒（飲料、礦泉水、瓜子、花生、八寶粥）……還有在幕后默默照亮我們的——盞“燈”。

光照亮了黑夜，提供了光，但光的背后是原子發(fā)射的光子形成的光譜。從原始社會到現(xiàn)代文明，燈見證了人類的發(fā)展，燈的演變史是人類文明發(fā)展的一個縮影。

蠟燭燈籠

蠟燭燈

文明初期，原始人類依然靠吃頭發(fā)、喝血為生，而且都顯得冷酷無情。

然而，白天在的“殺狼人”卻只能在天黑時悄悄返回部落，聽著外面猛獸的咆哮，過著惶恐不安的簡樸生活。此時，地球上只有柔和的月光反射。

有一天，一場大暴雨，閃電擊中了樹木，森林著火了。每個人都很害怕，但也有一些人勇敢地接近火焰。他們發(fā)現(xiàn)火焰不僅能驅(qū)散夜晚的寒冷，還能發(fā)出誘人的光芒，灼燒肉體，驅(qū)趕野獸。[1][2]

我們都知道接下來發(fā)生了什么。原始人類學(xué)會了如何使用和保存火，經(jīng)過不斷的探索，他們發(fā)明了諸如“擊碎巖石生火”和“在樹上打洞生火”等方法。

敲石頭并點燃它

在樹上打個洞然后生火

研究表明，人類在4 至500 萬年前就已經(jīng)學(xué)會使用自然火[3]。

也就是說，四五百萬年前，我們的祖先就已經(jīng)邁向了無恥光明、歡樂的燒烤生活！

在現(xiàn)代生活中，火焰的功能比照明或燒烤復(fù)雜得多。然而，你有沒有想過，“火”到底是什么？

海綿寶寶：我從來沒有想過。

火顯然不是固體或液體，而更像是氣體。然而，雖然在某些條件下總是存在氣體，但火總是會熄滅。這說明火不屬于氣態(tài)。

對火的認(rèn)識還存在一些分歧。

有些人認(rèn)為火焰處于等離子體或部分等離子體狀態(tài)，但用木材或紙張等燃料燃燒的火焰通常只有幾百攝氏度，因此火焰的冷部分不符合等離子體的條件。等離子體狀態(tài)[4][5]。

另一些人則認(rèn)為火焰只是燃燒反應(yīng)中能量的釋放，不同的燃料會產(chǎn)生不同顏色的火焰。 [6][7]

無論何種火焰，隨著電燈的發(fā)明，用于照明的燈和蠟燭早已從歷史舞臺上消失了。只有在一些美麗的夜晚，它才會搖曳生姿，點亮浪漫的燭光晚餐。

白熾燈泡

白熾燈泡

沒有必要像飛蛾撲火一樣跳進火里，但自古以來人們對光明的渴望就非常強烈。如果刮火球點燃燈光是你的xx浪漫，那么白熾燈絕對是比火焰更好更合適的選擇，火焰不穩(wěn)定，照度有限。基本上不可能驗證是什么現(xiàn)象影響了白熾燈的第一個發(fā)明。當(dāng)然，我們可以想象人們盯著發(fā)光的紅色鋼鐵，腦海中也會浮現(xiàn)出白熾燈的形象。

照片來自網(wǎng)絡(luò)

小學(xué)教科書中介紹，愛迪生試驗了數(shù)千種細絲，最終創(chuàng)造出了可以持續(xù)數(shù)十小時的碳化棉線。然而，真正發(fā)明白熾燈泡的還有另外一個人，那就是英國的斯旺，在愛迪生之前發(fā)明了碳絲燈泡，而后兩人在英國因?qū)＠麊栴}被多次起訴。盡管訴訟一拖再拖，但事實證明這是不可行的，而且白熾燈市場競爭非常激烈，因此兩家公司最終組建了一家合資企業(yè)，創(chuàng)建了一家電氣照明公司。

照片來自網(wǎng)絡(luò)

白熾燈泡壽命短的原因其實很明顯：燈絲必須加熱到很高的溫度才能發(fā)光。在這么高的溫度下，首先燈絲更容易揮發(fā)、變細并最終斷裂，其次更容易與燈泡內(nèi)部的氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而影響發(fā)光。隨著擴散泵的發(fā)明，對白熾燈的研究變得實用，擴散泵使人們能夠獲得更高的真空。

圖片來自https://removeandreplace.com/2015/10/08/light-bulb-shapes-types-sizes/

我們都聽說過人們因各種事故而被送往醫(yī)院的故事，例如由于燈泡的形狀，即使將其放入口中也無法取出。這可能非常危險，因為每個人的身體都不同。我們?nèi)粘？吹降陌谉霟�，都是像上圖A型那樣的圓形，但實際上是手電筒、車燈常用的形狀（不好的形狀），也有很多。一盞燈將燈絲向各個方向發(fā)射的光聚焦在一個方向上。其他各種形狀也是基于類似的考慮，更合理地利用燈絲發(fā)出的光。當(dāng)然，所謂的“好看”只是為了好看而已……上面那個燈泡的形狀只是為了好看……

熒光燈

熒光燈

如今，白熾燈已經(jīng)很難見到，熒光燈已經(jīng)成為家居照明的主流，但這讓小編想起了小時候在白熾燈下做作業(yè)的場景，忍不住。

雖然也有熒光燈和節(jié)能燈，但其實稱其為“熒光燈”更合適。一旦了解了熒光燈的發(fā)光原理，你就會明白為什么它被稱為“熒光燈”了。

老式熒光燈（帶鎮(zhèn)流器和啟輝器）來源：https://edisontechcenter.org

熒光燈以其長長的白色玻璃管而聞名，但看不到內(nèi)部結(jié)構(gòu)的燈背后到底隱藏著什么秘密呢？

如果你曾經(jīng)不小心打碎過熒光燈管，你會發(fā)現(xiàn)除了管壁上有一層白色粉末外，它是空的，而神秘之處就在于這層白色粉末。事實上，熒光燈管內(nèi)部除了白色粉末外，還充滿低壓氬氣或氬氖混合氣體，以及少量的汞蒸氣。燈管兩端各有一根燈絲，當(dāng)熒光燈打開時，電子從燈絲中發(fā)射出來，電子將燈管內(nèi)的稀有氣體變成等離子體，進一步產(chǎn)生電子，與汞原子碰撞形成汞原子，躍遷到激發(fā)態(tài)。當(dāng)激發(fā)的汞原子返回基態(tài)時，會發(fā)出紫外線。如果燈管壁上沒有磷光涂料，這就是紫外線燈，可以用來殺菌消毒。管壁上的磷光涂料吸收紫外線，進入激發(fā)態(tài)（是的，再次激發(fā)），并迅速去激發(fā)并發(fā)出可見光。這是熒光燈發(fā)出的白光。

汞原子光譜（可見光波段）來源：維基百科

通過改變磷基熒光涂料的配方，可以獲得可以發(fā)出多種顏色的燈，就像你在超市的水煮食品櫥窗里看到的暖色熒光燈（看起來像是暴露在外面的） 。

不同顏色的燈管來源：https://edisontechcenter.org

當(dāng)我們將白熾燈和熒光燈的光分開時，我們發(fā)現(xiàn)熒光燈獲得的光譜是離散的，與太陽的連續(xù)光譜有很大不同。這意味著即使在沒有陽光的情況下，熒光燈發(fā)出的光也總是感覺自然。

白熾燈和節(jié)能燈的分光來源：維基百科

節(jié)能燈和熒光燈的發(fā)光原理相同，都是熒光燈。有時您可能會注意到，即使關(guān)燈后，燈管中仍殘留微弱的余輝，但這并不是由于燈管損壞，而是由于磷基熒光涂料在激發(fā)狀態(tài)下發(fā)出可見光。因為還有熒光其實并不神秘，如果你手頭有人民幣和一盞發(fā)出紫外線的燈，照在鈔票上，就能看到熒光圖案。

引導(dǎo)的

引導(dǎo)的

其實，除了上面提到的常見照明方式外，還有一種光源叫“LED”，常被稱為“發(fā)光二極管”。

很酷的LED燈

它利用半導(dǎo)體電致發(fā)光原理來產(chǎn)生光。電致發(fā)光是一種當(dāng)電流或電場通過材料時發(fā)光的現(xiàn)象。當(dāng)電子穿過材料并填充空穴時就會發(fā)生這種情況。孔的數(shù)量通�？梢酝ㄟ^摻雜半導(dǎo)體材料（例如鍺或硅）來產(chǎn)生和控制。摻雜允許在同一晶體內(nèi)創(chuàng)建和組合兩種不同類型的半導(dǎo)體材料。兩種半導(dǎo)體材料之間的邊界稱為p-n 結(jié)。 pn 結(jié)僅允許電流沿一個方向流動。這就是你通過的原因。它們被稱為二極管。 LED 使用p-n 結(jié)制成，當(dāng)電子從一個晶體傳遞到另一個晶體時，p-n 結(jié)會填充空穴并發(fā)射光（光子）。光的顏色由電子穿過半導(dǎo)體帶隙所需的能量決定。這就是半導(dǎo)體激光器的實際工作原理。 [9]

引導(dǎo)的

與白熾燈相比，LED 具有許多優(yōu)點，包括能耗更低、壽命更長、物理穩(wěn)定性更好以及尺寸更小。然而，與激光不同的是，LED 發(fā)出的光既不是單色的，也不是相干的，但在功能上對人類視覺來說是單色的。 [十]

常見的發(fā)光二極管主要有兩種：LED和OLED。 LED就是前面提到的二極管，OLED（有機LED）由多層有機電致發(fā)光材料制成，其成分包括碳。 OLED 的主要優(yōu)點是比傳統(tǒng)LED 更輕、更薄。

有機發(fā)光二極管

未來的OLED 將使電視和電腦顯示器以及柔性屏幕變得更薄。但仍需要進一步的研究和探索。

除了這四種主要的燈之外，人類歷史上還有很多其他的照明方式，但無一例外，它們都與原子中的電子躍遷有關(guān)。后來，晚上他們一邊吃火鍋一邊唱歌，突然被土匪搶劫了。請記住，有一群原子不斷地跳躍來為您提供光.

參考

[1] 有趣的提及| 人類用燧石起火：人類歷史上第一次技術(shù)革命

[2] 火文化火與人類文明

[3] 北京周口店發(fā)現(xiàn)猿人用火新證據(jù)

[4]物質(zhì)的形狀超乎想象！

[5]物質(zhì)有固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)三種狀態(tài)，但光是什么樣的狀態(tài)？火中又是怎樣的情況呢？

[6] 什么是火？

[7] 你有沒有想過什么是overkill？它是由什么制成的？

[8] 火到底是什么？

[9]LED

[10] 發(fā)光二極管- 維基百科

編輯：高光