电灯：人类征服黑夜的一大发明

灯是人类征服黑夜的一大发明。19世纪前，人们用油灯、蜡烛等来照明，这虽已冲破黑夜，但仍未能把人类从黑夜的限制中彻底解放出来。只有发电机的诞生，才使人类能用各色各样的电灯使世界大放光明，把黑夜变为白昼，扩大了人类活动的范围，赢得更多时间为社会创造财富。在电灯问世以前，人们普遍使用煤油灯和煤气灯作为照明工具。燃料在燃烧过程中会产生浓烈的黑烟和刺鼻的气味，并且使用起来也很不方便，还容易引发火灾。人们迫切需要一种既安全又方便的照明灯。
1812年，英国化学家汉弗莱•戴维将2000节电池和两根碳棒连接起来，制成了世界上第一盏电光源—弧光灯。但弧光灯的光线太强，无法用于室内照明，只能在街道或广场等地方使用。1845年，美国发明家约翰•威灵顿•斯塔尔在真空泡内使用碳丝制成了电灯，但由于当时抽真空的技术很差，灯泡中残余的空气使得灯丝很容易烧断，这种灯的寿命仅有个把小时，不具有实用价值。1878年英国科学家约瑟夫•斯旺试制成功了第一只白炽。真正发明电灯使之大放光明的是美国发明家爱迪生。他是铁路工人的孩子，小学未读完就辍学，在火车上卖报度日。爱迪生是一个异常勤奋的人，喜欢做各种实验，制作出许多巧妙机械。他对电器特别感兴趣，自从法拉第发明电机后，爱迪生就决心制造电灯，为人类带来光明。

托马斯·阿尔瓦·爱迪生于1879年开始投入对电灯的研究。他在认真总结了前人经验之后认为，延长白炽灯寿命的关键是提高灯泡的真空度和采用耗电少、发光强且价格便宜的耐热材料做灯丝。爱迪生先后试用了1600多种耐热材料，结果都不理想，最终他将目光放在了棉纱上。1879年10月的一天，他用炭化棉线做灯丝放入玻璃球内，并将球内抽成真空，结果这种灯丝发出了明亮而稳定的光，竟能连续使用45个小时。由此，世界上第一批炭丝白炽灯诞生了。1879年爱迪生在美国申请了专利，爱迪生发明的白炽灯的基本结构是由高电阻材料（炭丝）的灯丝和低电阻材料的电源线和导线组成，当电流流过灯丝时，由于材料电阻率高，产生大量热量，从而发光。
爱迪生并没有止步于此，为了使电灯亮的时间更长，他决定寻找更合适的灯丝材料。根据棉线的性质，爱迪生决定从植物纤维这方面去寻找新的材料。经过大量的试验，最后爱迪生选择了竹纤维。他把炭化后的竹丝装进玻璃泡，通电后，这种竹丝灯泡竟连续不断地亮了1200个小时。经过进一步考察和比较，爱迪生发现在日本生长的一种竹子最适合做灯丝，于是从日本大量进口这种竹子，并开设电厂，架设电线。很快，美国人民便用上了这种价廉物美、经久耐用的竹丝灯泡。在竹丝灯使用了多年之后，1906年，爱迪生又改用钨丝来做灯丝，使灯泡的质量再次得到提高，并一直沿用到今天。
如今，人类的生存环境面临诸多挑战，推行低碳经济已经成为全球共识。在照明领域，白炽灯由于能量转化率低已面临着被淘汰的境遇。进入21世纪后，节能灯、发光二极管（led灯）、高强度气体放电灯等照明方式开始发展流行。它们以各自节能、高效、寿命长等优点，逐步取代了白炽灯在照明市场的统治地位，但是白炽灯的离去并不意味着电光文明时代的结束，相反，随着科技的发展，相信会有越来越多的新型照明设备走进人类的生活。
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