Світло фундаментальна категорія людського буття. Невипадково біблійна історія створення світу починається із створення світла. У своєму протилежні темряві світло носить глибоко символічний, етичний характер. У той же час і природне, і штучне світло є феноменом фізичного світу і, зрозуміло, підкоряються суворій логіці фізичних і хімічних законів, тому розвиток освітлювальних приладів йшов пліч-о-пліч з розумінням цієї логіки.
Історія штучного світла налічує приблизно 12 000 років, а починає вона свій відлік приблизно з 10 000 року до н.е., коли смоляні смолоскипи і скіпки стали досить поширеним явищем у житті людини. Знадобилося ще близько 9000 років, щоб пройти шлях до створення олійних ламп і перших свічок, що висвітлювали собою античні склепіння Греції та Риму. Тоді ж, до речі, з'явилися й перші виробники світлотехнічного обладнання – розпочалося серійне виробництво глиняних ламп з олією.
Історія освітлювальних приладів знала і періоди бурхливого розвитку, і темні, як би сказали б зараз, застійні часи. Причому практичні розробки та досліди у світлотехніці вимагали осмислення світла в цілому та зору зокрема. Першим ученим у цій галузі можна вважати Емпедокла Агрігентського (492-432 рр. до н.е.), який 2500 років тому оприлюднив свою наївну «теорію закінчення». Естафету Емпедокла прийняли, кожен свого часу, Аристотель, Евклід, Клавдій Птолемей, а в новітні часиРоджер Бекон, Сальвіно Арматі та Йоганн Кеплер. Свій внесок у вирішення цього завдання зробили Ісаак Ньютон, М.В. Ломоносов, Томас Юнг та інші відомі вчені XVII-XIX століть.
Зараз у світі загальна кількість типів джерел випромінювання налічує приблизно 2000. Постійні спроби їх вдосконалення завжди були пов'язані, по-перше, з підвищенням безпеки, інакше кажучи, з пошуками принципів, які б дозволили відмовитися від використання відкритого вогню. З іншого боку, світла ніколи не буває і ніколи не було багато, тому еволюція освітлювальних приладів постійно йшла у напрямку збільшення їх світловіддачі.
1780 року з'явилися перші водневі лампи з електричним запалюванням. Через чверть століття вченим вдалося домогтися світіння розжареного дроту із платини чи золота. Тоді наш співвітчизник В.В. Петров створив дугу, що світиться між двома вугільними стрижнями.
У 1811 році у світі з'явилися перші газові лампи, а через тридцять років німецький фізик Грове став використовувати електричний струмдля підігріву нитки розжарення. Почалася епоха електрики, а слова "світло" і "вогонь" стали означати далеко не одне й те саме. У 1845 році в Лондоні Кінг отримав патент «Застосування розжарених металевих та вугільних провідників для освітлення». Там же в Англії в 1860 з'явилися і ртутні розрядні трубки.
У 1872 році народилася перша лампа розжарювання, що підсумувала тисячолітні пошуки і здійснила революцію в техніці освітлення. Сталося це на російській землі, а першим, хто здогадався викачати зі скляної колби повітря, помістивши туди вугільний стрижень, що розпалювався під дією струму, був геніальний російський. вчений ОлександрМиколайович Лодигін. 20 травня 1873 року на Одеській вулиці в Санкт-Петербурзі засвітилися вісім ліхтарів із його лампами нової конструкції.
На жаль, у Росії завжди вміли створювати, але рідко вміли патентувати: лаври Лодигіна дісталися Томасу Алве Едісону, який ще через сім років придбав відповідний патент. До Едісона вулиці міст вже висвітлювалися дуговими лампами, а в будинках користувалися газовими ріжками. Едісон лише з'єднав проводами в одну схему лампочку Лодигіна, електрогенератор, розетку та вилку!
Наступні 70-80 років пройшли під знаком удосконалення ламп розжарювання, зокрема заміни вугільного стрижня вольфрамовою спіраллю. Продовжувалась і досвідчена розробка таких джерел світла, як ртутні, галогенні, натрієві та ксенонові лампи. Всі ці досліди пов'язані з недосконалостями ламп розжарювання. Будучи найкращими для свого часу, вони, проте, мали ряд очевидних недоліків і, перш за все, низькою світловою віддачею. Зокрема, у перших ламп розжарювання світлова віддача становила лише 1,5 люмена.
Зараз вона збільшена у 10 разів і становить 10-15 лм/Вт. У середині минулого століття стало зрозуміло, що найбільш ефективною заміною ламп розжарювання виявляються люмінесцентні лампи, розробка та виробництво яких пов'язане з ім'ям чудового російського вченого С.І. Вавілова. Саме під його керівництвом було розроблено люмінофор, що перетворює ультрафіолетове випромінювання на видиме. У 1951 році Сергій Вавілов разом з низкою інших вчених за розробку люмінесцентних ламп був удостоєний Державної премії СРСР.
Усі люмінесцентні лампи у своїй роботі використовують принцип вторинного випромінювання. Електричний струм викликає розряд у парах ртуті, що у скляній колбі. Результат розряду – ультрафіолетове випромінювання. Стінки колби покриті шаром люмінофора, що перетворює УФ-випромінювання у видиме світло. Для запуску та обмеження струму розряду застосовують пускорегулюючі пристрої.
Лампи, що продавалися до 80-х років, не мали вбудованого пускового пристрою та конструктивно являли собою довгу скляну трубку з електродами на кінцях.
Перша компактна люмінесцентна лампа була розроблена у 1980 році. Колби компактних ламп являють собою ту саму трубку, але для зменшення габаритів складену в кілька разів або згорнуту в спіраль. У декоративних цілях трубка може бути захована у зовнішній колбі білого кольору, що за формою нагадує звичайну лампу розжарювання. У цоколь убудований мініатюрний регулюючий блок. Поява компактних люмінесцентних ламп із стандартним цоколем серії Е за прийнятними цінами дозволяє вивести з експлуатації витратні лампи розжарювання.
Довгий час вважалося, що застосування люмінесцентних ламп негативно впливає на зір людини. Дійсно, при використанні дросельних пускорегулюючих пристроїв виявлявся стробоскопічний ефект (миготіння) із частотою 50 герц. Для його усунення застосовували спеціальні парні схеми включення ламп протифазі. Поява електронних пристроїв дозволило повністю позбавитися ефекту.
До незаперечних переваг люмінесцентних ламп належить низьке споживання електричної енергіїта тривалий термін служби. Традиційно вважається, що вони споживають електроенергії вп'ятеро менше, ніж лампи розжарювання, однаково освітлюючи приміщення.
Насправді, через те, що око людини по-різному сприймає випромінювання різного кольору, співвідношення залежить від колірної температури лампи та її конструкції. Лампи розжарювання випромінюють так зване тепло-біле світло з колірною температурою близько 2700 градусів Кельвіна. Колірна температура люмінесцентних ламп може бути різною, зазвичай від 2700К до 5000К. Суб'єктивно висока температура сприймається як більш «холодне» і яскраве світло.
Зараз застосування люмінесцентних ламп, і насамперед їх ґрунтовно модернізованого типу – компактних люмінесцентних ламп – є найкращим рішеннямзадач освітлення.
Світлотехніка XXI століття пов'язує свої надії з використанням з метою освітлення світлодіодів та оптоволокна. Переваги світлодіодів складаються в їх малих розмірах, великому терміні служби та потужній силісвітла при невеликій напрузі живлення. Поки що рано говорити про масове впровадження цих джерел світла, але, без сумніву, - це один із найперспективніших шляхів розвитку світлотехніки. До речі, і тут імена російських учених, зокрема нобелівського лауреата Жореса Алфьорова, теж стоять у першому ряду.
10000 до н.. Поява перших смолоскипів
2500 до н.Серійне виробництво глиняних ламп з олією
500 до н.Перші свічки у Греції та стародавньому Римі
1780 рік.Створення водневих ламп з електричним запалюванням
1802 рік.Досліди В.В. Петрова зі свіченням тліючого розряду
1811 рік.Поява перших газових ламп
1816 рік.Входження в ужиток перших стеаринових свічок
1830 рік.Поява парафінових свічок
1840 рік.Досліди Грове з підігрівом нитки напруження електричним струмом
1844 рік.Американці намагаються створити лампу з вугільною ниткою
1845 рік.Отримання англійським вченим Кінгом патенту "Застосування розжарених металевих та вугільних провідників для освітлення"
1854 рік.Генріх Гобель створює в Америці першу лампу з вугільною ниткою та висвітлює нею вітрину свого магазину 1860 рік. Поява в Англії перших ртутних розрядних трубок
1873 рік.Освітлення лампочками Лодигіна Одеської вулиці Санкт-Петербурга
1874 рік.Пристрій П.М. Яблучковим першим у світі встановлення на паровозі електричного прожектора для освітлення залізничної колії
1880 рік.Томас Едісон отримує патент на лампу з вугільною ниткою
1901 рік.Купер Хьюїт винаходить ртутну лампу низького тиску
1905 рік.Початок використання ламп з вольфрамовою спіраллю
1906 рік.Винахід ртутної дугової лампи високого тиску
1910 рік.Відкриття галогенного циклу
1931 рік.Пірані створює натрієву лампу низького тиску
1946 рік.Винахід Шульцем ксенонової лампи
1946 рік.Розробка та поява в Росії ртутної лампи високого тиску з люмінофором
1958 рік.Створення перших галогенних ламп розжарювання
1961 рік.Створення перших натрієвих ламп високого тиску
1983 рік.Народження компактних люмінесцентних ламп
Історія розвитку електричного освітлення
Схожі реферати:
Енергетика - наука про закономірності процесів прямо чи опосередковано пов'язаних з отриманням, перетворенням, передачею, розподілом та використанням різних видів енергії. Історія відкриття електрики. Гальванопластика, освітлення та електротермія.
Типи джерел випромінювання, принципи їхньої класифікації. Джерела випромінювання симетричні та несиметричні, газорозрядні, теплові, з різним спектральним розподілом енергії, на основі явища люмінесценції. Оптичні квантові генератори (лазери).
Електризація тел. Будова атома. Легенда про відкриття електризації. Досліди Абрама Іоффе та американського вченого Роберта Міллікена. Електрометр Ріхмана. Закони електричного струму. Досліди Гальвані. Електрична батарея та гальванічний елемент Вольта.
Функціональне призначення та види штучного освітлення. Типи ламп розжарювання, їх конструкція, основні переваги та недоліки. Газорозрядні лампи: натрієва, люмінесцентна, ртутна лампа, традиційні сфери їх застосування та принцип роботи.
Вивчення найпростіших методів економії електроенергії. Переваги та принцип роботи люмінесцентних ламп, проблема їхньої утилізації. Відмінність між лампами розжарювання та люмінесцентними. Оцінка ефективності практичного застосування цих ламп.
Завданням розрахунку є визначення необхідної потужності електричної освітлювальної установки для створення у виробничому приміщенні заданої освітленості. Проектування та розрахунок різних систем штучного освітлення. Спосіб світлового потоку.
Класифікація та основні параметри електричних джерелсвітла. Лампи розжарювання. Люмінесцентні лампи низького та високого тиску. Схеми живлення люмінесцентних ламп. Основні світлотехнічні величини. Техніка безпеки.
Світло як один із найважливіших параметрів мікроклімату. Принципи вибору схеми електропостачання та напруги освітлювальної установки. Особливості перевірки прохідності ламп світловим потоком. Методи оцінки економічної ефективності освітлювальної установки.
Існує ще одна форма самостійного розряду в газах - так званий розряд, що тліє. Для отримання цього типу розряду зручно використовувати скляну трубку довжиною близько півметра, що містить два металеві електроди (рис.1).
є неодмінним елементом будь-яких електронних схем, від простих до найскладніших. Важко собі уявити яку б там не було електронну схему, В якій не використовуються конденсатори. За два з половиною століття свого існування вони дуже змінили свій вигляд і сьогодні відповідають усі...
Значення освітлення у промисловості, пристрій освітлювального приладу. Визначає розрахункову висоту освітлювальної установки, загальну кількість світильників на підстанції, умовну освітленість у контрольній точці. Розрахунок світлового потоку джерела.
Джерела тепла та енергій хімічної природи, їх неефективність. Винахід воскової свічкита розвиток електричних джерел світла. Створення першої дугової лампи. Різновиди ламп розжарювання та їх широке застосування, характеристика світлодіодів
Історія виникнення та пристрій ламп розжарювання та люмінесцентної: принцип дії, пристрій, умовні позначеннята різновиди. Визначення терміну служби лампи та причин виходу її з ладу. Порівняння електронного та електромагнітного баласту.
Методика розрахунку освітленості стосовно виробничих приміщень. Визначення розрахункової висоти світильника над робочою поверхнею, кількість світильників по довжині приміщення та порядок вибору їх розташування, потужності освітлювальної установки.
Звичайній лампі розжарювання - на честь набуття чинності заборони на виробництво та імпорт 40- та 60-ватних лампочок у США. У некролозі наводилися слова правнука Едісона, Девіда, який називав прадіду «футуристом і „зеленим“» і зазначав, що йому сподобався глобальний перехід на нові, більш сучасні та екологічні джерела світла.
Був Томас Едісон «зеленим» чи ні, але лампочка, якою він подарував довге комерційне життя більш ніж на сторіччя, у екологів зараз у немилості. І, здається, якщо наші діти будуть останніми, хто побачить «живу» лампочку розжарювання, що працює, ніхто особливо не засмутиться.
Хай буде світло (електричний)
Едісонівський патент номер 223 898- один із більш ніж тисячі його американських патентів. Винахідник отримав його після того, як у 1879 році створив бюджетну лампочку розжарювання, що горіла аж 14,5 години – непоганий для того часу показник. Із цього досягнення Едісон зробив справжнє шоу. Газета New York Herald писала, що подивитися на публічну виставу дивовижних ламп прийшли сотні людей, незважаючи на погану погоду.
Патент Томаса Едісона на електричну лампу. Зображення: Wikimedia Commons
До 1880 лампочками цікавилися, здається, все: коли в березні публічну доповідь про інновації в освітленні робив інженер Олександр Сіменс (двоюрідний брат засновника Siemens AG Вернера фон Сіменса), в аудиторії замість звичайного газового світла встановили новомодні дугові електричні лампи.
Саме з дугових ламп, строго кажучи, починається історія електричного освітлення. Світить у них електрична дуга, що виникає між двома електродами. Ці дуже яскраві лампи обходилися дешевше за газові і добре підходили для вуличного та промислового освітленняАле вони мали свої недоліки: наприклад, стрижні у вугільних дугових лампах поступово згоряли, і їх треба було регулярно міняти. Крім того, для невеликих приміщень вони були надто яскравими та навіть пожежонебезпечними.
Першовідкривачем електричної дуги вважається росіянин Василь Петров, а першу таку експериментальну лампу початку XIXстоліття представив британському Королівському товариству сер Гемфрі Деві. Щиро кажучи, відразу впізнати в такому пристрої освітлювальний прилад досить складно.
Дугові лампи. Фото: Matty Greene/US DOE
Але найвідомішою вугільною дуговою лампою стала так звана «свічка Яблочкова», винайдена в 1875 році російським електротехніком та інженером Павлом Яблочковим. Ці дугові «свічки» підкорили Всесвітню виставку в Парижі 1878 року, а за нею і вулиці Лондона та інших столиць.
Питання, кого вважати першим винахідником лампочки розжарювання, непросте, і не тільки тому, що різні країнилюблять тягнути ковдру він у суперечці пріоритет. Наприклад, шотландець Джеймс Боумен Ліндсі в 1835 році показав публіці, по суті, саме таку лампочку і навіть почитав у її світлі книгу, але потім, схоже, переключився на інші інтереси і нічого особливо не зробив для того, щоб доопрацювати винахід чи захистити на нього права.
Російський інженер Олександр Лодигін отримав у Росії та кількох європейських країнахпатент на лампу розжарювання 11 липня 1874 року. Саме він, як вважається, принаймні в Росії, першим вигадав відкачувати зі скляної колби повітря, щоб вугільна нитка в лампі згоряла повільніше. Згодом Лодигін експериментував і з металевими нитками розжарювання, але комерційного успіху ці розробки тоді ще не набули.
Канадський патент на лампу розжарювання в тому ж 1874 отримали Генрі Вудворд і Метью Еванс. Але пара друзів не мала грошей на те, щоб далі займатися своїм винаходом, і вони продали патент Едісону. У британців винахідником лампи розжарювання вважається Джозеф Суон: свою працюючу лампу, дуже схожу на едісонівську, Суон продемонстрував у лютому 1879 (а патент теж отримав у 1880). Навіть у самих Штатах Едісон мав конкурентів: свій патент влітку 1877 року встигли отримати інженери Вільям Сойєр і Елбон Мен, які навіть заснували першу в країні компанію з промислового виробництва лампочок.
Копія лампочки Томаса Едісона. Фото: NPS
У 1881 році в Парижі пройшла Електрична виставка, де свої лампочки представили всі, хто їх робив, від Едісона та Суона до британця Хайрема Максима (того самого, який винайшов кулемет). Очевидно, вибирати між ними було важко, оскільки всі лампочки вже були досить сильно схожі один на одного.
Свій сучасний вигляд - вольфрамова нитка розжарювання у вигляді подвійної пружини, гладка колба без типових для XIX століття «пампачок» зверху, стандартний цоколь - лампочка набула після 1920-х років. На той час придумали економічний спосіб робити тонкий вольфрамовий дріт і вирішили, що повітря з колби краще викачувати з протилежного боку. А стандартне різьбове з'єднання для лампочок Едісон розробив ще 1909 року.
Світить та гріє
Якщо підходити до звичайної лампи розжарювання суворо і занудно, це не освітлювальний прилад, а нагрівальний: всього 5% споживаної енергії лампа видає у вигляді світла, решта йде в тепло. І «обігрівати» лампочками приміщення, якщо це не акваріум з черепашкою, виходить досить дорого.
Економія енергії на лампочках корисна не тільки для гаманця, а й для клімату Землі, який . Саме тому найбільші виробники лампочок разом з екоактивістами та навіть урядами країн об'єдналися у Global Lighting Challenge – глобальну кампанію із заміни 10 мільярдів лампочок на світлодіодні. Поки що замінили «всього» 187,5 мільйона, причому за бажання ви можете через сайт «зареєструвати» і свої люстри чи світильники в під'їзді.
Крім того, лампочки розжарювання недовговічні: зараз стандартний термін їхнього життя становить близько 1000 годин проти кількох десятків тисяч годин у конкурентів – люмінесцентних та світлодіодних ламп. На цю тему є ціла історія про картелю Phoebus, який об'єднав найбільших виробників лампочок у всьому світі в 1920-1930-і роки: вважається, що саме там вперше придумали навмисно зробити свою продукцію короткоживучою, щоб забезпечити на неї постійний попит.
Глобальна кампанія проти лампочок розжарювання розпочалася вже у цьому столітті і за 17 років охопила всю Північну Америку та майже всю Південну, Європу, Китай, Індію, Австралію та ПАР. Наша країна у своїй рішучості поки що дещо відстає від інших, але йде в тому ж напрямку. Російське міністерствоенергетики влітку 2016 року запропонувало заборонити в країні оборот лампочок потужністю 60 і 75 ватів (нагадаємо, заборона на 100-ватні лампочки діє в Росії з 2011 року). За даними Міненерго, у 2014 році росіяни купили десь 168 мільйонів таких лампочок – проти 110 мільйонів сучасних світлодіодних ламп. Повернутися до цієї ідеї міністерство обіцяє у лютому-березні цього року.
Поки російське Міненерго міркує, чи настав час стискати кільце навколо неефективних ламп, у США діють рішучіші. Торік у травні національне міністерство енергетики запропонувало після 2020 року перейти виключно на світлодіодне освітлення, відмовившись не лише від старих ламп розжарювання, а й від люмінесцентних «спіралек». Останні не сподобалися звичайним американським споживачам настільки, що компанія General Electric навіть закриває їх виробництво в Штатах.
Компактні лампи люмінесцентні. Фото: Africa Studio / Фотобудинок / Shutterstock
Заборони, звичайно, обходять у всіх країнах: лампочки зі 100-ватних, як за помахом чарівної палички, перетворюються на 99-ватні, найпотужніші з них «перекваліфікуються» з освітлювальних приладів на нагрівальні, а в США, наприклад, спочатку ніхто і не думав забороняти так звані триступінчасті лампочки розжарювання з регулюванням яскравості, особливо популярні у готелях. Але чим висвітлюватиметься світле майбутнє, все одно зрозуміло.
Нові старі лампочки
2010 року, за оцінками Міжнародного енергетичного агентства, у світі все ще продавалося 12,5 мільярда ламп розжарювання на рік. Але сила ринку невблаганна: альтернативи, що швидко дешевшають, насамперед світлодіодні, гасять своїх застарілих конкурентів. До 2020 року світлодіодні лампи, як вважається, можуть зрівнятися у роздрібній ціні не лише з флуоресцентними, а й з останніми «живими» на той момент лампами розжарювання, і тоді їхнє наступ уже ніщо не зупинить, радіють експерти.
Чи таки ні? Рік тому співробітники MIT опублікували у журналі Nature Nanotechnologyстаттю про те, як їм вдалося збільшити світлову ефективність лампи розжарювання - те, наскільки добре джерело світла виробляє світло, яке видно людському оку. Для цього частину тепла, яке при роботі лампи губилося у зовнішнє середовище, перенаправили на її нагрівання – за допомогою фотонних кристалів. Теоретично так можна збільшити світловий ККД лампи до небачених 40% - з нинішніх 2%!
Фото: O. Ilic, P. Bermel, G. Chen, J. D. Joannopoulos, I. Celanovic & M. Soljačić / MIT
Поки що прототип, створений вченими, «всього» втричі ефективніший за звичайні лампочки, що, проте, вже можна порівняти з деякими енергоефективними конкурентами. Але вчені підкреслюють: вони не намагалися зробити нову лампочку, а експериментували з технологіями, і їхня робота поки що дуже далека від практики і тим більше від магазинних прилавків.
Серед усього цього прогресу і навіть усупереч йому в пожежній частині каліфорнійського міста Лівермор досі горить лампочка, вперше вкручена в 1901 році, ще за життя Едісона. «Столітня лампа», як її називають, за мільйон з лишком годин горіння кілька разів переїжджала та пережила всіх, хто її вкручував, 20 президентів США та три веб-камери, встановлені для того, щоб усі бажаючі могли стежити за її станом (остання поки що працює). Можливо, це єдина працююча лампа розжарювання, яка цілком могла б претендувати на звання «лампи Ілліча»: зрештою, коли її зробили вручну, Леніну ледве виповнилося 30.
Повторити вдома такий рекорд навряд чи вдасться: для цього, мабуть, потрібна «непроста» лампочка компанії Shelby Electric, заснованої інженером Адольфом Шайє. Більшість дослідників таких лампочок схиляються до того, що секрет довголіття каліфорнійської «столітньої лампи» - у товщішій вуглецевій нитці розжарювання. Крім того, цю лампочку вкрай рідко вимикали, що теж корисно для здоров'я: активне включення і вимкнення скорочує термін роботи ламп розжарювання.
Можливо, по-справжньому некрологи лампі розжарювання знадобляться тоді, коли нарешті перегорить ця «незпалима» лампочка. Щоправда, неофіційний представник лампочки (і адміністратор сайту) Стів Банн сказав «Горище», що лампочка, на думку тих, хто її береже, пропрацює ще кілька століть. Про всяк випадок у пожежної частини є ще одна лампочка-ровесниця Shelby, але чи вкрутять її, якщо що, або замінять на світлодіодну - «справа майбутніх поколінь».
ЯК ЛЮДИ ОБХОДИЛИСЯ
БЕЗ ЕЛЕКТРИЧНОЇЛампочки?
Сьогодні запалити світло в будинку настільки просто, що, здається, інакше й не може бути: клацнув вимикачем, і кімната освітилася. Електрика стала настільки звичною, що навіть дивуєшся - як же обходилася раніше без неї людина? А тим часом «боротьба за світло» вписалася цікавою сторінкою в історію людства.
Зрозуміло, найперше джерело світла виявилося зовсім простим: горіло в печері первісної людини багаття, граючи неяскравими відблисками полум'я на стінах. Однак коли наші далекі предки обзавелися справжніми будинками-будинками, знадобилося більш досконале технічне рішення. І його було знайдено. У поемах Гомера можна зустріти описи судин із розпеченим вугіллям і промасленою або просоченою жиром деревною стружкою. Вогонь, що горів у них, і висвітлював житла стародавніх греків.
Недоліків у перших стародавніх світильників було хоч греблю гати. Димили, легко могли спричинити пожежу. Зрозуміло, для вогню був потрібен якийсь інший «поживний матеріал». І його знайшли. Батьківщиною великого винаходу, що довгі століття вірою і правдою служив людству, виявився Стародавній Єгипет. Там була виготовлена найперша олійна лампа.
Вона була метровою висоти колону з пісковика. У видовбані зверху отвори вставляли судини з олією, що горить. Цьому світильнику п'ять тисяч років!
А ось у Стародавньому Римі конструкції світильників були вже інші та робилися на будь-який смак. По суті, це були справжнісінькі лампи, масло горіло в закритих бронзових судинах з отворами для «виходу» світла. Форма судин була найрізноманітнішою – то звіряча голова з лапами, то чаша з химерним рельєфом на поверхні. Римляни першими додумалися вішати світильники на стіни. Зовсім як сучасні бра. І канделябр – світильник із кількома лампами – теж було винайдено у Римі.
І все ж олія була досить дорогим матеріалом. Віск виявився набагато дешевшим. на 
тривалий час у побут міцно увійшли свічки. Їх виготовляли не лише з бджолиного воску, а й з інших потрібних матеріалів – розтопленого сала, парафіну, стеарину. Незважаючи на те, що існували заводи свічок, у багатьох сільських сім'ях їх виготовляли самі.
Яких тільки світильників не було у середні віки! Канделябри на десятки свічок, бра, сходові ліхтарі, люстри... Працювали над ними наймайстерніші ювеліри, карбувальники, золоті та срібні справи майстра. А матеріалами служили карбована мідь з емаллю, срібло з чернью, золото, порцеляна, богемське скло, дорогоцінне каміння. По всій Європі славилися майстри Лотарингії, Реймської області, Саксонії.
Звичайно, далеко не кожен міг дозволити собі мати такий світильник. У будинках переможніше, свічники та канделябри були залізними, латунними. У бідних і того не було, користувалися, чим доведеться. У російських селах хати висвітлювала скіпка: тоненька тріска, що горіла, заміняла свічку.
У середині ХVII століття французький вчений Кардан винайшов механічний пристрій для рівномірного живлення ґноту маслом. Але тільки в XIX столітті з'явилася, нарешті, масляна лампа, конструкцію якої вважатимуться цілком досконалою. Автором її також був француз – інженер Арган. Складалася конструкція з резервуару, двох вентиляційних трубочок та 
широкого гноту, довжина якого регулювалася ручкою. Зверху був скляний циліндр, який для краси закривався ще й скляним кулястим абажуром.
Відтіснивши свічки, масляні лампи досить довго були в побуті. Існували навіть масляні люстри, масляні бра. А винахідники пропонували нові конструкції – гасові, газові. Першовідкривачем газового освітлення став англієць Вільям Мердок, який успішно випробував свій винахід у власному будинку: він встановив газові лампи.
Але крамарі та купці газу не довіряли і вперто користувалися олією чи гасом. Гас же, до речі, був відкритий польським аптекарем Ігнасієм Лукасевичем і вийшов шляхом перегонки нафти. Ця горюча рідина і стала новим джерелом світла. У 1860 році Москва осяяла світлом гасових ліхтарів. Газові та гасові лампи, доповнені прозорим склом, давали рівне світло, і тому послужили людям ще в XX столітті.
Але невблаганно насувалося століття електрики.
ЕЛЕКТРИЧНА ЛАМПОЧКА
В останні десятиліття XIX століття життя багатьох європейських міст увійшло електричне освітлення. З'явившись спочатку на вулицях і площах, воно дуже швидко проникло в кожен будинок, в кожну квартиру і стало невід'ємною частиною життя кожної цивілізованої людини. Це була одна з найважливіших подій в історії техніки, що мала величезні та різноманітні наслідки. Бурхливий розвиток електричного освітлення призвело до масової електрифікації, перевороту в енергетиці та великим зрушень у промисловості. Однак всього цього могло і не трапитися, якби зусиллями багатьох винахідників не було створено таке звичайне і звичне для нас пристрій, як електрична лампочка. Серед найбільших відкриттів людської історії їй, безсумнівно, належить одне з найпочесніших місць.
У XIX столітті набули поширення два типи електричних ламп: лампи розжарювання та дугові. Ду-гові лампочки з'явилися трохи раніше. Світіння їх ґрунтується на такому цікавому явищі, як вольтова дуга. Якщо взяти два дроти, підключити їх до досить сильного джерела струму, з'єднати, а потім розсунути на відстань кількох міліметрів, то між кінцями провідників утворюється щось на зразок полум'я з яскравим світлом. Явище буде красивіше і яскравіше, якщо замість металевих проводів взяти два загострені вугільні стрижні. При досить великій напрузі між ними утворюється світло сліпучої сили.
Вперше явище вольтової дуги спостерігав 1803 року російський учений Василь Петров. У 1810 році те саме відкриття зробив англійський фізик Гемфрі Деві. Обидва вони отримали вольтову дугу, користуючись великою батареєю елементів, між кінцями стриженьків з деревного вугілля. І той, і інший писали, що вольтова дуга може використовуватися з метою висвітлення. Але перш треба було знайти більш підходящий матеріал для електродів, оскільки стрижні з деревного вугілля згоряли за кілька хвилин і були мало придатні для практичного використання. Дугові лампи мали й іншу незручність – у міру вигоряння електродів треба було постійно спонукати їх назустріч один одному. Як тільки відстань між ними перевищувала припустимий мінімум, світло лампи ставало нерівним, вона починала мерехтіти і гасла.
Першу дугову лампу з ручним регулюванням довжини дуги сконструював у 1844 році французький фізик Жан Бернар Леон Фуко. Деревне вугілля він замінив паличками із твердого коксу. В 1848 він вперше застосував дугову лампу для освітлення однієї з паризьких площ. Це був короткий і дорогий досвід, оскільки джерелом електрики служила потужна батарея. Потім були придумані різні пристрої, керовані годинниковим механізмом, які автоматично зрушували електроди в міру їх згоряння.
Зрозуміло, що з погляду практичного використання бажано було мати лампу, не 
ускладнену додатковими механізмами. Але чи можна обійтися без них? Виявилось, що так. Якщо поставити два вугілля не один проти одного, а паралельно, притому так, щоб дуга могла утворюватися тільки між двома їхніми кінцями, то при цьому пристрої відстань між кінцями вугілля завжди зберігається незмінною. Конструкція такої лампи здається дуже простою, проте створення її зажадало великої винахідливості. Вона була придумана в 1876 російським електротехніком Павлом Миколайовичем Яблочковим, який працював у Парижі в майстерні академіка Брезі.
Свічка Яблочкова складалася з двох стрижнів, виготовлених із щільного роторного вугілля, розташованих паралельно та розділених гіпсовою платівкою. Остання грала двояку роль, оскільки служила й у скріплення вугілля між собою й їхнього ізоляції, дозволяючи вольтової дузі утворюватися лише між верхніми кінцями вугілля. У міру того, як вугілля зверху обгоряло, гіпсова пластинка плавилася і випаровувалась, так що кінчики вугілля завжди на кілька міліметрів виступали над платівкою.
Свічки Яблочкова привернули до себе загальну увагу та наробили багато галасу. У 1877 році за їх допомогою було вперше влаштовано вуличну електрику на Авеню де ла Опера в Парижі. Всесвітня виставка, що відкрилася наступного року, дала можливість багатьом електротехнікам познайомитись із цим чудовим винаходом. Під назвою «російське світло» свічки Яблочкова використовувалися пізніше для вуличного освітлення у багатьох містах світу. Але поряд із перевагами свічки Яблочкова мали свої недоліки. Головна незручність полягала в тому, що вугілля в них згоряло дуже швидко - свічка середньої величини світила не більше двох годин.
Цей недолік, втім, був притаманний багатьом іншим дуговим лампам. Не раз у винахідників була думка укласти вольтову дугу в позбавлену кисню атмосферу. Адже завдяки цьому лампа могла б горіти значно довше. Довгий час ці спроби не вдавалися, тому що намагалися викачати повітря цілком зі всієї лампи. Американець Джандус перший придумав поміщати під купол не всю лампу, а тільки її електроди. При виникненні вольтової дуги кисень, ув'язнений у посудині, швидко вступав у реакцію з розкачаним вуглецем, отже невдовзі усередині судини утворювалася нейтральна атмосфера. Хоча кисень і продовжував надходити через зазори, вплив його сильно послаблювався, і така лампа могла безперервно горіти близько 200 годин.
Але навіть у такому вдосконаленому вигляді дугові лампи не могли набути досить широкого поширення. Вольтова дуга є дуже сильним джерелом світла. Яскравість її горіння неможливо зменшити нижче за деяку межу. Тому дугові лампи використовувалися для освітлення. великих заліввокзалів або площ. Але вони були абсолютно непридатні для застосування у маленьких житлових чи робочих приміщеннях.
Набагато зручнішими в цьому сенсі були лампочки розжарювання. Пристрій їх усім відомий: електричний струм, проходячи через тонку нитку, розжарює до високої температури, завдяки чому вона починає яскраво світитися. Ще в 1820 році французький вчений Деларю виготовив першу таку лампу, в якій розжарюваним тілом служив платиновий дріт. Після цього протягом півстоліття лампи розжарювання майже не використовувалися, оскільки не могли знайти відповідного матеріалу для нитки. Спочатку найбільш зручним здавалося вугілля. 1873 року російський електротехнік Олександр Миколайович Лодигін зробив лампочку з ниткою з роторного вугілля. Він же перший почав відкачувати з балону повітря. Зрештою, йому вдалося створити першу лампочку розжарювання, яка отримала деяке практичне застосуванняАле вона залишалася ще дуже недосконалою. 1878 року американські електротехніки Сойєр і Ман знайшли спосіб виготовляти маленькі вугільні дуги невеликого перерізу шляхом обвуглювання картону в графітовому порошку. Ці дуги укладали у скляні ковпачки. Однак ці лампочки були дуже недовговічні.
У 1879 році за вдосконалення електричної лампочки взявся знаменитий американський винахідник Томас Алва Едісон. Він розумів: для того, щоб лампочка світила яскраво і довго і мала рівне немиготливе світло, необхідно, по-перше, знайти відповідний матеріал для нитки, і, по-друге, навчитися створювати в балоні сильно розріджений простір. Було зроблено безліч експериментів з різними матеріалами, які ставилися з властивим для Едісона розмахом. Підраховано, що його помічники випробували не менше 6000 різних речовин та сполук, при цьому на досліди було витрачено понад
100 тисяч доларів. Спочатку Едісон замінив ламкий паперовий куточок більш міцним, приготованим з вугілля, потім почав робити досліди з різними металами і, нарешті, зупинився на нитці з обвуглених бамбукових волокон. У тому ж році в присутності трьох тисяч чоловік Едісон публічно демонстрував свої електричні лампочки, висвітливши ними свій будинок, лабораторію і кілька прилеглих вулиць. Це була перша лампочка з тривалим терміном служби, придатна для масового виробництва. Але оскільки виготовлення ниток з бамбука виявилося досить дорогим, Едісон розробив новий спосіб вироблення їх із спеціальним чином оброблених бавовняних волокон. Спочатку бавовну поміщали в гарячий хлорно-цинковий розчин, де вона поступово розчинялася. Отриману рідину згущували за допомогою насоса до тестоподібного стану та видавлювали через тонку трубку в посудину зі спиртом. Тут вона перетворювалася на тонку нитку і намотувалась на барабан. Отриману нитку шляхом декількох проміжних операцій звільняли від хлорно-цинкового розчину, сушили, розрізали, укладали в У-подібні форми та обвугливали в печі без доступу повітря. На нитці напиляли тонкий шар вугілля. Для цього їх поміщали під ковпак, заповнений світильником, і пропускали через них струм. Під впливом струму газ розкладався, і нитки осаджувався тонкий шар вуглецю. Після всіх цих складних операцій нитка була готова до вживання.
Процес виготовлення лампочки також був дуже складним. Нитку поміщали у скляний ковпачок між двома платиновими електродами, вплавленими в скло (дорогою платиною доводилося користуватися тому, що вона мала однаковий зі склом коефіцієнт теплового розширення, що було дуже важливо для створення герметичності). Нарешті, за допомогою ртутного насоса з лампочки викачували повітря, так що в ній залишалося не більше однієї мільярдної повітря, яке містилося в ній при нормальному тиску. Коли викачування закінчувалося, лампочку запаювали і насаджували на цоколь з контактами для вкручування в патрон (і патрон, і цоколь, а також багато інших елементів електричного освітлення, що збереглися без змін до наших днів: вимикачі, запобіжники, електричні лічильникиі багато іншого – були також винайдені Едісоном). Середня довговічність лампочки Едісона становила 800-1000 годин безперервного горіння.
Майже тридцять років лампочки виготовлялися описаним вище способом, але майбутнє було за лампочками з металевою ниткою. Ще 1890 року А.Н. Лодигін придумав замінити вугільну нитку металевим дротом із тугоплавкого вольфраму, що мав температуру розжарення 3385 градусів. Проте промислове виготовлення таких лампочок почалося лише у XX столітті.
СІРКИ
Сірники протягом багатьох десятиліть були одним із найважливіших елементів людського життя, та й сьогодні грають не останню роль у нашому повсякденному побуті. Зазвичай, чиркаючи сірником об коробку, ми навіть не замислюємося над тим, які хімічні реакціївідбуваються цієї секунди і скільки винахідливості і сил поклали люди, щоб мати такий зручний засіб добування вогню. Звичайні сірники, безсумнівно, належать до найдивовижніших винаходів людського розуму.
Людям XXI століття навіть уявити важко, якою величезною проблемою було добування вогню за часів Стародавнього Риму. Римляни стукали каменем об камінь, намагаючись висікти іскру і підпалити нею скіпку, вкриту сіркою. Таких спроб доводилося робити багато, доки, нарешті, не приходив успіх.
У Середні віки людство трохи просунулося вперед: іскрою, висіченою тим самим способом, підпалювали сухий мох або сухі ганчірки. І лише в
XVII столітті, коли було відкрито фосфор, здатний спалахувати при дуже низькій температурі, з'явилася перша подібність сірників. Історія зберегла ім'я винахідника: в 1681 році англієць Роберт Бойл здогадався покрити скіпку розчином сірки та фосфору. Такі скіпи загорялися від першої ж іскри, але так само легко спалахували і від ненавмисного нагріву, так що були дуже небезпечні. Та й сірниками їх загалом назвати важко.
Наприкінці XVIII століття з'явилися «хімічні сірники». Нанесений на них склад спалахував, варто було капнути на нього сірчаною кислотою. Зрозуміло, що в побуті вони були не дуже зручні. А вже в 20-ті роки XIX століття англійський аптекар Джон Вокер винайшов сірники, схожі на сучасні, але значно більші. Їх головки запалювалися від тертя про будь-яку шорстку поверхню. 
Майже одразу ж у Франції з'явилися сірники з головкою, головним компонентом якої був білий фосфор. Вони легко запалювалися, варто було чиркнути про будь-яку поверхню, наприклад, про підошву взуття, але могли спалахнути навіть від тертя один про одного в коробці. До того ж, білий фосфор отруйний.
Ну а найвдаліші сірники винайшов, нарешті, 1855 року шведський хімік Йохан Лундстрем. Довгий час їх так і називали – «шведські сірники». Лундстрем використовував неотруйний червоний фосфор, причому він входив не тільки до складу головки, але й був нанесений на смужку наждакового паперу на коробці, про яку і цвіркали сірник. Подібні сірники, майже не змінившись, дійшли і до наших днів.