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【碳弧灯:给两根碳棒通电后出现的神奇发光现象】前几天刷到个视频,火车进站时头顶的受电弓特别显眼,老远就能看见一闪一闪的亮光,离近了还能听见滋滋的火花声,那场景就像受电弓在跟乘客打招呼:"我来啦我来啦!"这光虽然闪得有点吓人,却让人想到一个问题:既然亮度这么高,能不能用在灯光上呢?
说到这,得先看看受电弓的结构。原来它和接触网连接的部分有个抵抗摩擦的石墨滑板,这是不是意味着给石墨通电就能发光呢?其实早在1809年,英国发明家汉弗莱·戴维就发现了这个现象。他把两千节电池连在一起,将两极分别接在两根碳棒上,结果在碳棒的间隙中出现了非常闪耀的光芒。这就是碳弧灯的诞生,也是人类用于实际照明的第一支电光源。
可能有人记得之前讲过的辉光管,其实它就是碳弧灯的"继承者",二者原理几乎一致,都是在电极间形成等离子体,只不过辉光管是金属片和稀有气体,而碳弧灯是碳棒和碳蒸气。那么问题来了,碳蒸气发出的光到底有多强呢?
有位"牛人"做了个实验:把54伏左右的电压通到两个石墨块上,让它们慢慢靠近,就在某一瞬间,出现了极为刺眼的光芒,这亮度甚至超过了4千瓦的灯泡。这位脑洞大开的实验者还找来了一个卫星锅,前方固定好石墨装置,后面装上巨大的铝箔反光板。那碳弧灯发出的光简直能把人眼睛闪瞎,要是装在自行车上,绝对是整条路上最亮眼的存在。
正是因为亮度极高,19世纪后期碳弧灯被广泛应用在公共区域。广场上的路灯、工厂里的照明灯,都能看到它的身影。在早期的电影拍摄和放映中,也离不开强度高的碳弧灯。到了二战期间,超大功率的碳弧灯更是走进军事领域,用它制作的探照灯射程能达到万米以上,成为战争中主要的防空设备。
不过,碳弧灯也有不少缺点。比如在高温灼烧下,碳棒消耗得特别快,这就需要不断调整位置防止灯熄灭,而且碳棒烧完后得及时更换。另外,它热量高、光芒刺眼,还会毫无预兆地迸发火花,很容