电灯泡的发明和爱迪生的贡献
从钻木取火,到电灯照明,少说也经过了若干万年。在科学研究和技术发明的道路上,遍布着人类征服黑暗寻找光源的累累足迹。别的不说,只说电灯,看似小小的电灯泡,但其发展的历史却凝聚着几代发明者的智慧和心血。
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早在1809年,英国大化学家戴维发明了弧光灯。这虽是一种强光源灯具,但其在使用上尚有不少缺陷。比如用来产生弧光的炭棒在点燃时必须经常移动因此操作不便;再有炭棒燃烧时会产生大量二氧化碳造成空气污染;还有弧光灯需用成本昂贵的大功率电池供电代价太高。因此,在英国弧光灯除了安装在沿海的灯塔上,没能在更大范围进行推广。后来,科学家们将电照明的研究重点集中在白炽灯方面。最初法国的德.拉.留在1820年制成了用白金线做灯丝的白炽灯,但因白金太贵无法实现大量生产。1854年海因里希.戈贝尔(1818-1893)把碳化的竹子纤维放在玻璃管内抽去空气,通电时可以发亮,但这种灯寿命很短,制造也很困难。后来俄国人罗德维金于1872年发明了一种由细碳棒作发光体的白炽电灯。这种灯适用于街道照明,但对室内却不适用。在1878年,英国化学家斯旺发明了碳质灯丝,并点亮了一盏白炽灯,但他的碳丝灯泡寿命太短。
当时,31岁的爱迪生宣布立志要解决这个难题。在总结以往经验教训的基础上,为了找到一种理想的灯丝,爱迪生和他的助手,先后试验了1600多种耐热材料,经历了种种挫折和失败,终于找到了一种适用的灯丝材料,这就是碳化了的绵线。1879年10月21日,爱迪生用这种灯丝做成灯泡,抽去空气,电灯发光持续了45个小时。到1880年5月,经他们实验过的植物纤维多达6000余种。后来爱迪生又试验成功用碳化后的竹丝作灯丝,这种灯泡竟能连续点燃1200个小时。随后这种灯泡开始投入大量生产,从此,电灯从试用阶段转入了实用阶段。
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然而白炽灯泡的改进仍在继续。1910年美国通用电气公司的库利奇(1873-1975)采用耐热金属钨丝制造灯丝,代替了爱迪生的碳丝,效果更好。1913年兰米尔(1881-1957)又首创在灯泡内充入惰性气体的氮气以避免灯丝在真空中蒸发烧断,从而大大延长了白炽灯的寿命。1920年又采用氩气和氪气使灯丝能达到更高的温度,灯的亮度也更强,而灯丝的寿命并未缩短。
随着科学技术的发展,电力照明工具也在不断得到改进。在白炽灯的导引下,许多新的电光源相继来到世间。
在电力技术革命中,爱迪生可谓是功勋卓著的发明家。由于他的杰出贡献,而使其享有"发明大王"的美誉。
1847年2月11日,汤姆斯.爱迪生出生在美国俄亥俄州的米兰镇,一个农民的家庭。由于家境贫困,爱迪生在7岁的时候,便随父母搬到密执安州的休伦。爱迪生从小怀有一颗强烈的好奇心。他时常被大自然和生活中的种种现象引入冥思苦想之中,大凡新奇的东西,他都想看个究竟,对于不解的问题,他总要打破砂锅问到底。于是,在上小学时,他常常向老师提出一些稀奇古怪的问题,弄得老师莫名其妙却又无可奈何,有时甚至搞得老师极为难堪。由于爱迪生的心思不在学堂而另有所寄,因此每每考试倒数第一。
有一天,老师请来了爱迪生的母亲向她说道,爱迪生是天生愚笨、不堪造就,干脆让他退学算了。母亲无奈,只好答应。爱迪生从此就离开了学堂。孰不知,好奇,是创造的先导;怪异的思索,往往蕴含着发明的火花。
爱迪生的母亲是一位受过良好教育的妇女,对小爱迪生怀着深深的母爱。她不相信自己的小汤姆是个庸才,决心把教育爱迪生的重担独自承担下来。在母亲的教导下,11岁的爱迪生就阅读了科普读物《博物教科书》和法拉第的电学著作,还阅读了其他许多书籍。爱迪生广为涉猎各方面的知识,并对科学实验产生了极大兴趣。后来爱迪生在自家的地窖里办起了"实验室"。对此,爱迪生的父母非但没有反对,反而被爱迪生的执着精神所感动,进而支持他的实验"工作",使爱迪生在科学的道路上迈出了第一步。
爱迪生12岁的时候,迫于生计他当了报童。在从底特律到休伦的列车上,他一边卖报,一边在借用的行李车里(他的临时"实验室")继续他的实验。由于不慎引起大火,烧坏了车厢,车长在暴怒之下狠狠打了他几记耳光,并将他赶下了列车,爱迪生的右耳从此变聋了。这意外的遭遇,并没有将他击倒,反而使他成熟了许多。在他16岁那年,有天早晨他曾冒着生命危险,从飞驰的火车前救出一个小孩。作为感激的回报,孩子的父亲毫无保留地把自己掌握的电报技术传授给了爱迪生,从此爱迪生就与电结下了不解之缘。后来爱迪生又当过报务员,并曾多次失业,饱受了颠沛流离之苦。但无论在何种险恶的情况下,他仍一如继往地坚持着他所钟爱的科学实验工作。
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爱迪生在有生之年做出的贡献,可谓硕果累累,无比辉煌。他的发明创造之多堪称世界之最,雄居发明家之首。21岁时他发明了"二重记报机",提高了电文的抄写速度和准确性。后来他又发明了"投票记录机"、"自动电报机"、"英文打字机"、"留声机"、"电灯"、"电影"、"麦克风"、"油印机"、"荧光镜"、"蓄电池"、"电车"等等,还提出并采用了直流三线配电方式,建立了发电、输电、供电、照明一条龙的电力系统。直到80岁过后还在研究从草类提取橡胶。爱迪生于1876年创办了实验室,他组织了一大批专门人才进行研究和实验,打破了过去科学家靠单枪匹马进行科学研究的习惯。他所创办的实验室是世界上第一个工业实验室。毫无疑问,爱迪生这种对人才的组织、使用方式也是一种新的发明。在他84岁告别人世的时候,爱迪生的发明达到2000多项,其中获得专利的就有1328种之多。由此观之,爱迪生获得"发明大王"的桂冠实属当然。
爱迪生为人类的文明竭尽了自己的聪明和智慧,但是知识的不足限制了他的进一步发展。由于他没有受过正规的学校教育,因而缺乏系统的科学知识。他的发明创造主要靠经验和在实践中摸索,而缺乏科学理论的指导。但他对人类的贡献仍然是巨大的,他留给后人的礼物是极其丰厚的。他的杰出的发明和顽强不息的进取精神,使他永远深受世人的崇敬和怀念。
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