白炽灯的发光原理 是利用电流通过灯丝时产生的热量,使灯丝达到白炽状态,从而发出可见光。当电流通过灯丝时,灯丝中的钨原子会发生振动和碰撞,产生热量。随着温度的升高,灯丝会逐渐发出光亮,其颜色也会从暗红色逐渐变为白色。当灯丝的温度达到约2700℃时,它会发出明亮的白光。
具体来说,白炽灯的发光过程包括以下几个步骤:
电流通过灯丝:
当电流通过灯丝时,由于灯丝的电阻,电能会转化为热能。
灯丝加热:
随着温度的升高,灯丝中的钨原子会振动和碰撞,产生更多的热量。
白炽状态:
当灯丝的温度达到约2700℃时,钨原子核外电子会被激发,向较高能量的外层跃迁,当电子再次向低能量的电子层跃迁时,多余的能量以光的形式释放出来。
光和热辐射:
释放的能量不仅使灯丝发光,还产生热辐射,使灯泡变热。
白炽灯的发光效率较低,一般只有10%的电能转化为光能,其余则以热量的形式散失。尽管如此,由于其制造方便、成本低、启动快,白炽灯仍然被广泛使用。