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科学家2020/4/28 14:58:44 |
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我们都知道，电灯是爱迪生发明的，但是电灯是一个大范围，其中灯泡的发明者另有他人，而并非爱迪生。那么，到底灯泡是谁发明的呢?发明灯泡的科学家是谁?下面我们一起来了解。
灯泡是谁发明的 发明灯泡的科学家是谁
亨利戈培尔。
灯泡，通过电能而发光发热的照明源，由亨利戈培尔发明(爱迪生实际上是找到了合适的材料，即发明了实用性强的白炽灯，而灯泡早在1854年就出现了)。灯泡最常见的功能是照明。伴随社会的发展，对灯泡的利用也起着不同的变化，最初可能是为了生产生活提供便利，但随着社会的进步，在灯泡的使用上也有了明显的变化，开始有了“汽车、美化环境、装饰”等等不同用途的功能性用灯。
电灯泡(或称电球)，其准确技术名称为白炽灯，是一种透过通电，利用电阻把细丝线(现代通常为钨丝)加热至白炽，用来发光的灯。电灯泡外围由玻璃制造，把灯丝保持在真空，或低压的惰性气体之下，作用是防止灯丝在高温之下氧化。参照白炽灯，一般认为电灯是由美国人汤马士爱迪生所发明。但倘若认真的考据，另一美国人亨利戈培尔(HeinrichG?bel)比爱迪生早数十年已发明了相同原理和物料。1801年，英国化学家戴维将铂丝通电发光，他亦在1810年发明了电烛，利用两根碳棒之间的电弧照明。1854年亨利戈培尔使用一根炭化的竹丝，放在真空的玻璃瓶下通电发光。他的发明在今天看来是首个有实际效用的白炽灯。他当时试验的灯泡已经可维持400小时，但是并没有即时申请设计专利。
电灯泡的最大问题是灯丝的升华。因为钨丝上细微的电阻差别造成温度不一，在电阻较大的地方，温度升得较高，钨丝亦升华得较快，于是造成钨丝变细，电阻进一步增大的循环;最终令钨丝烧断。后来发现以惰性气体代替真空可以减慢钨丝的升华。今天多数的电灯泡内都是注入氮、氩或氪气。现代的白炽灯一般寿命为1,000小时左右。
灯泡的工作原理：
灯泡是根据电流的热效应原理制成的。灯泡接上额定的电压后，电流通过灯丝而被加热到白炽状态(2000C以上)，因而发热发光.从而在工作时，将电能转化为内能和光能。
而光是能量的一种形式是由原子释放出来的。它是由许多微小类似粒子的小团组成的，这些类似粒子的东西有能量和动量但没有质量。这些粒子叫做可见光子，是光的最基本单位。当电子受到激发的时候原子就会释放出可见光子。如果你已经知道原子是如何工作的话，那你也就知道电子是围着原子核走来走去的负极电荷粒子。原子的电子有着不同等级的能量，主要取决几个因素，包括它们的速度和离原子核的距离。电子不同的能量等级占有不同的轨函数和轨道。通常来说，有着大能量的电子就会离原子核更远当原子得到或失去能量的时候，是以电子移动表示变化。当有某些东西将能量传到原子的时候---以热量为例子-电子可以暂时被推进到一个更高的轨道(远离原子核)。电子只是在这一轨道位置停留极短时间：几乎马上就被退回到原子核，到达它的原始轨道上。这时电子就以光子的形式放出额外的能量。发光的波长取决于有多少能量被释放出来，这也就取决于电子所在的轨道位置。因此，不同类的原子就会释放出不同类的可见光子。换句话说就是光的颜色是由受激发的原子种类决定。
灯泡的结构非常简单。在它的底部有两个金属接触点，是用来连接电的。金属接触点有两条接触到一个薄金属灯丝的线。灯丝坐落在灯泡的中央，由一个玻璃支撑住的。线和灯丝都包在充满惰性气体的玻璃灯泡的里面，通常都是氩惰性气体当灯泡连上电源的时候，电流就会从其中一个接触点流到另一个接触点然后再流到线和灯丝。实心导体线电流中的大量自由电子从负极带电区移动到正极带电区。在振动原子的跳跃电子可能暂时被推到一个更高的能量位置。当它们落回原始正常位置时候，电子就会以光子形式释放出额外能量。金属原子释放大部分的红外线可见光子，人们的眼睛是可以看见的。但如果它们被加热到大约4000华氏温度的时候灯泡就会发出大量的可见光。几乎在所有的白炽灯泡都用到钨，因为它是最理想的灯丝材料。金属必须要加热到极高的温度才会发出有用可见光。实际上大多数金属在达到这个温度之前都会熔化了，而钨丝却有着不寻常的高熔化温度。但钨丝在这么高的温度时会起火，如果在条件允许下，两种化学物之间就会产生反应而引起燃烧，灯泡里的灯丝是由一个密封，无氧空间覆盖来防止燃烧。把灯泡里的空气都吸出来创造一个接近真空的状态--就是说里面没有任何物质。由于几乎没有任何气体特物质在里面，所以物质就不会燃烧。这个方法存在一个问题就是钨原子蒸发作用。在这么高的温度里，在一个真空灯泡里，自由钨原子以直线射出。随着越来越多的原子蒸发，灯丝就开始衰变并且玻璃开始变黑。这大大减少了灯泡的寿命。
在现代灯泡里使用了惰性气体通常是氩气，这大大减少了钨的这种损失。当一个钨原子蒸发，它就会和一个氩原子碰撞并且由于惰性气体通常都不和其它元素反应，所以就没有了燃烧反应。便宜和容易使用，灯泡已经证明了一个巨大成功。灯泡仍然是室内最受欢迎的照明选择。但它最终还是会让位给更先进的技术，因为不够节能。白炽灯泡所发出的大多数能量都是带热红外线可见光子方式发出--产生的光大约只有10%是可见光谱。这浪费了很多电力。暖光源，比如荧光灯和LED灯，它们并不浪费大理能量产生热并且发出大部分可见光。因此，它们会慢慢地取代灯泡。
导语：Harborview Medical Center(美国西雅图港景医疗中心)烧伤患者在经历痛苦的换药过程或是其他治疗时，都会戴上头戴显示器玩虚拟现实游戏。这款电脑驱动的设备使病人沉浸在另外一个现实中，即“冰雪世界”，在这个世界里，他们可以穿过结冰的峡谷，朝着雪人、企鹅和冰屋扔雪球。这个体验非常吸引人，病人反应说它减少了他们的疼痛，使他们更能够忍受治疗过程。现在UW研究人员想要更好地理解为什么虚拟现实体验可以做到这一点。美媒称，初步的研究显示，对患有慢性或急性疼痛疾病的人来说，虚拟现实体验能够缓解疼痛。
美媒：研究发现虚拟现实技术或有助缓解慢性疼痛
美国《时代》周刊9月5日(提前出版)题为《虚拟现实能帮助人们控制疼痛吗?》报道，“当我沿着河流穿行在冰雪仙境中时，雪花在我周围飘落。我扔给水獭一条鱼，它高兴极了。然后，我离开一个布满彩色岩石的山洞，进入一片绚丽的春光中，樱花满目。”这一迷幻但很神奇的模拟放松场景是由美国深流虚拟现实技术公司倾情奉献的。但这不是一款游戏。
“初步的研究显示，对患有慢性或急性疼痛疾病的人来说，拥有与我相同的体验能够缓解疼痛。”位于西雅图的初创企业的创始人之一、首席执行官霍华德·罗斯表示，技术可以操控这一体验，让人们获得最佳的治疗效果。
随着虚拟现实技术变得更先进、更便宜和更方便(在一定程度上归因于Oculus Rift等便于消费者使用的头盔的诞生)，越来越多的科学家和企业正在利用这一技术，治疗创伤后应激障碍和慢性疼痛等疾病。
报道称，罗斯不是唯一对此感到兴奋的人。随着虚拟现实技术变得更先进、更便宜和更方便(在一定程度上归因于Oculus Rift等便于消费者使用的头盔的诞生)，越来越多的科学家和企业正在利用这一技术，治疗创伤后应激障碍和慢性疼痛等疾病。而这涉及巨大的经济利益：高盛公司预计，2025年虚拟现实技术产业的总收入将达到950亿美元，其中超过50亿美元可能来自于医疗应用领域。虚拟现实技术还可能重新定义医疗的本质，使得医生能够放弃所谓的“药片治百病”的治疗方法。
目前，该技术的支持者仍有很多东西需要证明。尽管对慢性疼痛患者的个案研究表明，虚拟现实技术能够缓解疼痛，但2014年一项对17名急性疼痛患者研究的评估显示，大部分患者的疼痛缓解只是暂时的。而对社交焦虑障碍等心理疾病而言，2015年的一项研究显示，现实治疗比虚拟技术更有效。加拿大不列颠哥伦比亚大学护理学院副教授伯尼·加勒特说：“目前，我(对虚拟现实治疗)持观望态度。这确实会带来一定的好处，但我们不清楚它们到底是什么。”
导语：我们常说这日子有多无聊啊，那是你没去过火星。火星的环境是十分恶劣的，大气既稀薄又寒冷，沙尘悬浮其中，每年常有尘暴发生。近日，美国航天局模拟实验完成了吗，这6名科学家体验了一把火星之旅模拟实验。在一个直径11米、高6米的圆顶屋中封闭生活365天，他们最大的感受倒不是环境的狭小与艰苦，相反，如何熬过无聊的一天天才是重点。
科学家从火星归来：365天挑战“无聊”生活
隔绝滋味并不好受
去年8月28日，这个由三男三女组成的团队进入位于夏威夷冒纳罗亚火山北坡的“密封舱”，开始执行美国历史上耗时最长的一次火星模拟任务，为人类未来太空旅行和火星生活做准备。在一个直径11米、高6米的圆顶屋中封闭生活365天，是什么感觉?恐怕只有28日刚完成火星之旅模拟实验的6名科学家才清楚个中滋味。
专家认为，人类登陆火星的一大挑战是旅途耗时漫长、活动范围狭小，人际冲突几乎无法避免。而这可能直接影响火星旅行时团队的表现。为此，在这次为期一年的模拟实验中，参与者除了各有一间能放下小床和桌子的小房间，几乎没有个人隐私空间。研究人员通过摄像头、人体运动跟踪器和电子问卷调查的方式，了解参与者在漫长隔离生活中心理变化和精神压力，为未来真实火星飞行提供经验。
脱离“地球”生活一年六名科学家终于从“火星”归来
屋内，科学家拥有自己的小房间，可以放下一张轻便小床和桌子。科学家平日的生活也尽量“假装在火星”，这一年中他们吃的食物大部分都是冰冻、去水分的，比如奶酪粉和金枪鱼罐头;与外界的联络只限于电子邮件，而且将人为延迟20分钟，以模拟太空通信，实在是太折磨人了。
结束了一年的“火星生活”后，成员们也是感慨万千，他们认为火星生活最艰难的并不是其艰苦的环境，相反，如何熬过无聊的一天天才是重点。此外，成员间还要学会互相迁就，要不然会冲突不断，毕竟从地球飞往火星可能会长达1-3年。
脱离“地球”生活一年 六名科学家终于从“火星”归来
体验感触：长隔离生活中心理变化和精神压力
对“夏威夷太空探索类比和模拟”实验的参与者而言，在火山坡上的密封舱里生活一年后，他们十分渴望阳光、空气和可口食物，“想要跳进海里畅游，享用新鲜食物”。来自美国的参与者特里斯坦·巴辛思韦特说，他迫切想要住进一处有窗户的地方。“我的天哪，想想看，一整扇窗户都是我一个人的?我简直不知道该怎么办好了。”他说，“过去一年我们共享的那一扇窗户只有一块中号比萨饼那么大。”
“别人做的一些小事，放在平时你根本就不会留意到，但在这儿，你会想把他们绊倒在楼梯上。”巴辛思韦特在实验期间接受美国《赫芬顿邮报》电子邮件采访时说。海尼克也说，由于与世隔绝，他们面临的“最大敌人之一就是无聊”。“你必须要有意愿、有能力适应他人，做出妥协。”她说。为了克服这些问题，实验参与者们力争让自己忙碌起来，避免情绪低落影响人际关系。他们合理利用有限资源，完成研究任务，或是专注于兴趣爱好。
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导语：如今，科技水平还没都牛到冲出银河系观察宇宙边缘，对于，第九大行星我们目前还找不到了，曾经设想中的“第九大行星”至少要具备地球4倍的直径，10倍的质量，公转一周的时间大约是1万~2万年。然而它为流浪星球，被太阳系引力捕获。对此，有网友表示凡是行星都会被恒星吞没，如果不修复地球的自转标准速度，地球会加快被太阳吞没。
去年，一个消息一直牢牢吸引着大批天文学家，和科幻爱好者们的注意力，那就是太阳系边缘可能存在着第九课大行星的可能性。科学家们相信这颗尚未被发现的大行星的引力作用很可能正是造成太阳系外侧边缘一系列天体轨道特殊形态的背后原因。现在，一项理论认为这颗行星可能比我们之前想象的更加特殊。
美国新墨西哥州立大学的研究人员表示这所谓的“第九颗大行星”实际上有可能是一颗流浪星球，后来被太阳系的引力捕获。新墨西哥州立大学的本科生詹姆斯·维斯珀(James Vesper)在近日召开的第229届美国天文学会上做报告时称：“很有可能这颗行星是被捕获的流浪行星，它曾经不属于任何恒星。”
在大约60%的相遇情形下，飞过太阳系的流浪星球不会被捕获，并且在大约10%的情形下，这颗流浪星球在穿过太阳系时还会带走至少一颗原本属于太阳系的行星，并随它一同离开。
但是，在大约40%的情况下，这颗流浪行星可能会被太阳系捕获而留下来。这样的情况属于“软捕获”，在这种情况下，不会有任何行星被踢出去，因为在一般情况下，一颗入侵的行星往往会把原本存在于这里的较小的行星踢出去并取而代之，究竟是何种情况，要取决于这颗外来行星的一系列性质。
但是考虑到全球各地现在正有多达10个研究组正全面扫描夜空搜寻这颗可能存在的行星的位置，有些科学家预计这颗星球很有可能无法再隐匿超过16个月。模拟还显示，我们的太阳系很有可能从未遭遇过大小超过海王星的流浪行星。天文学家们此前已经宣称，他们应该能够在2019年之前确认或者否决第九大行星的存在问题。
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