Czym jest i jak działa żarówka?

Lampa żarowa, dziś zwana po prostu żarówką, to rodzaj elektrycznej lampy. Tym, co w niej świeci, jest mocno rozgrzany przez prąd żarnik. Temperatura, jaką on osiąga, wynosi 2500-3000 K. Sposobem na to, by się nie utlenił, stało się zamknięcie go w bańce ze szkła. Wnętrze żarówki to próżnia lub ewentualnie mieszanka gazów o obojętnym charakterze (szlachetnych). Pierwotnie żarnik w lampie żarowej wykonany był z grafitu. Potem zastąpiono go wolframem.

Początki historii żarówki

Okazuje się, że początek historii żarówki znaleźć można we Francji, gdzie Marcellin Jobard w XIX wieku zgłosił ponad siedemdziesiąt patentów z dziedziny ogrzewania i oświetlenia. Był również założycielem biura patentowego. W roku 1850 rozpoczął zawodowe pomaganie w ochronie wynalazków innym naukowcom. To on jest odpowiedzialny za wytworzenie włókna węglowego, które w roku 1838 udało się wyżarzyć w próżni. Kilka lat później chemik brytyjskiego pochodzenia – Robert Grove – wykonał zbliżony eksperyment, ale z użyciem drutu platynowego. Panom jednak nie udało się wykonać źródła światła, które byłoby trwałe.

Na drodze do znanej nam żarówki pojawiło się jeszcze jedno nazwisko dziś zapomniane. Heinrich Göbel to naukowiec, który prawdopodobnie skonstruował działającą żarówkę z żarnikiem węglowym podobną do tej opatentowanej przez Edisona. W roku 1854 skonstruował żarówkę z włókien ze zwęglonego bambusa.

Kim był Thomas Edison?

Thomas Alva Edison to znany na całym świecie amerykański przedsiębiorca i wynalazca. Na jego koncie znajdziemy ponad 1000 różnych patentów. Zasłynął również z założenia naukowego czasopisma Science. Na jego koncie jest między innymi poprawienie działania telefonu Bella (wykorzystał do tego cewkę indukcyjną i mikrofon węglowy), a także silnik prądu stałego, chłodziarkę, betoniarkę, dyktafon, płytę gramofonową, kamerę filmową i projektor filmowy, fonograf i przede wszystkim opatentowanie żarówki. Co ciekawe Thomas Edison jest postacią bardzo kontrowersyjną. Zarzuca się mu nadużywanie autorstwa części wynalazków i nieprofesjonalne metody egzekwowania własnych praw patentowych.

Czy Thomas Edison wynalazł żarówkę?

Większość ludzi, zapytana o to, kto jest twórcą żarówki, bez zawahania poda nazwisko Thomasa Alva Edisona. Tak naprawdę jednak nie on stworzył żarówkę, a jedynie skopiował cudzy wynalazek i po lekkim udoskonaleniu, opatentował i rozpoczął masową produkcję. Jako że rozpoczął od razu dużą akcję promocyjną, nikt nie dowiedział się o tym, że nie on jest właściwym twórcą. Co ciekawe, sami naukowcy jakiś czas później doszli do porozumienia i podzielili się wpływami. Jeden sprzedawał swoje żarówki w Stanach, a drugi w Zjednoczonym Królestwie. Do tego jednak wrócimy za chwilę.

Prawdziwy wynalazca żarówki – Joseph Swan

Choć historia dziś go nie pamięta, prawdziwym twórcą żarówki jest Joseph Swan. Był on angielskim naukowcem, wynalazcą oraz fizykiem. Prace nad żarówką Swan rozpoczął w roku 1850, kiedy realizował eksperymenty polegające na żarzeniu papieru w bańce ze szkła. Dziesięć lat później eksperymentował ze świecącym włóknem węglowym w bańce wypełnionej powietrzem. Już wtedy wiedział, jak przełomowy jest to wynalazek, jednak dojście do satysfakcjonującej formy zajęło mu kolejnych kilkanaście lat. Praktyczna żarówka powstała w roku 1878, wtedy też została opatentowana oraz rozpoczęła się jej produkcja w zakładzie United States Electric Lighting Company. Powstał on w Stanach Zjednoczonych, a jego założycielem był Hiram Stevens Maxim. Rok później żarówka o gwincie E27 została opatentowana przez Thomasa Edisona. To pokazuje, że wynalazek wymagał wielu lat pracy i udziału w tym, co najmniej kilku tęgich umysłów, by powstała znana nam dzisiaj żarówka.

Porozumienie w sprawie żarówki

Choć dziś moglibyśmy powiedzieć, że Edison ukradł pomysł na wynalazek i przywłaszczył go sobie, wtedy sprawa nie była tak oczywista i jednoznaczna. Panowie doszli do porozumienia i założyli wspólną firmę Edison & Swan United Electric Light Company, która zajmowała się produkcją i sprzedażą żarówek z włóknem celulozowym.

Co ciekawe, żarówkę wolframową, którą stosujemy do dziś, zaprojektował Irving Langmuir, ale dopiero w roku 1913.

Dalsza historia żarówki i oświetlenia

Wszyscy szybko przekonali się, że żarówka jest ważnym i przełomowym wynalazkiem, w którym leży przyszłość oświetlenia. Dlatego niezależnie od siebie wielu naukowców na całym świecie dalej pracowało nad różnymi rodzajami żarówek. Rok 1910 to czas, kiedy fizyk z Francji Georges Claude wymyślił znaną dziś jarzeniówkę, czyli lampę ze światłem emitowanym poprzez wyładowania elektryczne atomów z neonu. Tuż przed wybuchem II wojny światowej, w roku 1938, w ZSRR oraz USA wynaleziono lampy fluoroscencyjne, czyli świetlówki. Działały one w oparciu o zjawisko luminescencji. Wewnętrzna część lampy, którą wypełniała para rtęci oraz argon była pokrywana luminoforem. To z kolei doprowadzało do wyładowań elektrycznych, które wytwarzały promieniowanie nadfioletowe. Ono zmieniało się później przez luminofor w światło widzialne.