אילו אלמנטים נמצאים בנורות תאורה?

תוֹכֶן

• TL; DR (יותר מדי זמן; לא קרא)
• נורות ליבון, פריצת דרך מוקדמת
• נורות פלורסנט, מתחילות לאט
• אורות ההווה והעתיד

אנשים זוכים לרוב לזכות בהמצאת הנורה לממציא האמריקני הידוע תומאס אדיסון בשנת 1880, אך כארבעים שנה לפני כן, ממציאים בריטים יצרו מנורת קשת. במהלך השנים, התפתחויות מדעיות ראו כי אלמנטים חדשים מחליפים את מוטות הפחמן המשמשים במנורת הקשת ואת נימת הפחמן בנורת פטנט על ידי אדיסון. בהשוואה לסוגים חדשים של נורות, איטרציות מוקדמות אלה היו מגושמות, לא יעילות וקצרות מועד. עם זאת, הופעתה והתפשטותה של המצאה זו החלה בענף חדש, הגדילה את אורך ימי העבודה והייתה אבן מדרכה חשובה בהתפשטות החשמל ברחבי העולם.

TL; DR (יותר מדי זמן; לא קרא)

נורות התחילו עם אלמנטים העשויים מפחמן, אך במשך השנים הוסיפו הממציאים אלמנטים חדשים כמו טונגסטן, כספית, כלור ואירופיום לערכות הכלים שלהם.

נורות ליבון, פריצת דרך מוקדמת

נורות ליבון יוצרות אור על ידי העברת זרם חשמלי דרך נימה עדינה העשויה מתכת. נימה זו מתחממת עד שהיא מפטירה אור. בנורות האור הראשונות מסוג זה היו חוטי פחמן, אם כי בסופו של דבר, טונגסטן החליפה אותו. טונגסטן הוא אלמנט גמיש יותר מפחמן וניתן לחממו ל -4,500 מעלות פרנהייט. התפתחות זו התרחשה בשנת 1908 כתוצר מחידושים שנעשו על ידי ג'נרל אלקטריק. החל משנת 1913 הסתובבו חוטים בנורות, וגזים לא פעילים כמו ארגון וחנקן מילאו את נורות הזכוכית. בשנת 1925 החלו המפיקים להשתמש בחומצה הידרפלואורית כדי להוסיף אפקט דמוי כפור לנורות, מה שעזר להפיץ את האור על שטח רחב יותר. נורות ליבון השתפרו עם השנים אך עדיין נחשבות ברובן ללא יעילות, מכיוון שחלק ניכר מכניסת האנרגיה אבודה לחום.

מנורות הלוגן הן וריאציות של ליבון. נורותיהם עשויות קוורץ, והן יכולות להכיל גזים אינרטיים כמו פלואור, כלור, ברום ויוד, המכונים יסודות הלוגן.

נורות פלורסנט, מתחילות לאט

כמו נורות ליבון, גם עבודות הקרקע של מה שיהפוך בסופו של דבר לתאורת ניאון החלו במאה ה -19. שני גרמנים - מפוח הזכוכית היינריך גייסלר והרופא יוליוס פלוקר - יצרו אור באמצעות הזרמת זרם חשמלי דרך צינור זכוכית שהוצב בין שתי אלקטרודות שהורחקו מרבית האוויר שלו. אף על פי שאדיסון והחברתו ניקולה טסלה התנסו בטכנולוגיה זו, רק בראשית המאה העשרים פיטר קופר יואיט חידש את הטכנולוגיה על ידי מילוי צינור הזכוכית באדי כספית והצמדת מכשיר המכונה נטל להסדרת הזרימה של הזרם דרך הצינור. בהתפתחויות האחרונות ראו הממציאים להוסיף גז ארגון לנורות ומכסים את פניםיהם בזרחן. כאשר זרם חשמלי עובר בגז הוא משחרר קרינה אולטרה סגולה, שהזרחים סופגים ומשחררים כאור גלוי. אורות אלה מחזיקים מעמד זמן רב יותר והם חסכוניים יותר באנרגיה מאורות ליבון.

אורות ההווה והעתיד

מנורות הליד מתכת הן המצאות חדשות יחסית. הם מפיקים אור בהיר והם חסכוניים באנרגיה למדי. הם משמשים לעתים קרובות בתאורת משחקי ספורט חיצוניים או בבנייה. הנורה המקיפה שלהם מחזיקה צינור קשת, העשוי לעתים קרובות קוורץ או קרמיקה. צינורות אלה מכילים גז התחלתי, כספית או יוד ומלח הליד מתכתי. ארגון הוא גז התחלתי נפוץ.

דיודות פולטות אור או נוריות LED, יוצרים אור גלוי בתהליך הנקרא אלקטרוליומינצנטיות. תרכובות רבות מבוססות גליום משמשות בנוריות LED והם משתמשים גם בכמה מתכות אדמה נדירות כמו cerium, europium ו- terbium. נוריות LED יעילות וחסכוניות ומצאו שימוש במגוון אלקטרוניקה כאשר בני האדם מבקשים להפחית את השפעתם על סביבת כדור הארץ.