Презентация - Приручение света

«Дари огонь, как Прометей, и для людей ты не жалей огня…»

Приручение света
Однажды на всей земле погасли лампы и лампочки, огни реклам и фонари. Потухли прожектора и фары машин, пропали разом все спички и свечки… Бр-р! Что-то не хочется дальше фантазировать. Страшно! Наверное, так страшно было только пещерному человеку, когда наступала ночь. Должно быть, с тех давних пор и мечтал человек завести дома маленькое прирученное солнце. И, разумеется, завел! И Солнце, и Луну и звезды… правда, для этого ему понадобилось не одно тысячелетие.

Костер пещерного человека
Но пещерный человек об этом не знает. Его жилище освещает костер. А прогуливаться вечерком можно с горящей головней в руках, хотя страшно все равно.

Факелы
Позже головню сменяют факелы – палки с углублением для заливки смолы. Они освещают улицы и мрачные замки феодалов в средние века.

Масляные лампы
Масло тоже неплохо горит! Масляные лампы существовали с древнейших времен – горючие жиры и маслянистые вещества были почти исключительным осветительным материалом. Древние масляные лампы, как, например, греческие или римские, представляли собой плоский овальный сосуд из глины, наполненный маслом, в которое погружался шерстяной фитиль так, что его свободный конец выходил наружу; масло всасывалось волокнами фитиля и, таким образом, питало пламя.

Такие светильники давали копоть и нередко распространяли довольно неприятный запах, поскольку, технологии того времени не позволяли очищать масло соответствующим образом. В России масляные лампы впервые были использованы для уличного освещения столичных городов по указу Петра I в Петербурге в 1723 году, а в Москве – в 1730 г. Горючим было конопляное масло. Однако широкое распространение масляные лампы получили в России лишь в XIX веке, после усовершенствования их конструкции Карселем.

Свечи
А как же свечка? Происхождение свечи - нераскрытая тайна. Нет фактов, нет документов. Есть легенды, колдовские книги и догадки. Может быть, именно поэтому и сама свеча до сих пор окутана магической загадочностью. Она придумана в Древнем Риме около 2 тысяч лет назад.

Древние свечи значительно отличались от современных и содержанием и внешним видом. Используя доступные природные ресурсы, человек придавал свечам довольно причудливые формы. Некоторые свечи представляли собой длинные трубки из волокнистого материала, такого как камыш, наполненные смолой. В Китае и Японии свечи производили из воска. Его получали из насекомых и семян растений, а затем эту массу формовали в бумажные трубочки. В получившуюся восковую форму помещали фитиль, который изготавливали из волокон растений. Много столетий спустя, в 18 веке, фитиль стал хлопковым, и его заливали жиром или воском, а не вставляли в готовую свечу.

Лучины
А в русской избе горела вплоть до ХХ века лучина – тонкая сухая щепка. Она укреплялась над корытцем с водой, куда падают угольки. Все сооружение называется «светец».

Керосиновая лампа
Да здравствует химия! Игнасий Лукасевич(1822-1882)-польский аптекарь и предприниматель армянского происхождения, первооткрыватель керосиновой лампы и основатель первых в мире нефтепромыслов.В середине ХIХ в. из нефти получают керосин, и начинают свое шествие керосиновые лампы. Изобретатели даже постарались, чтобы лампы коптили, - ведь светится не бесцветное керосиновое пламя, а раскаленные частички сажи.

Газовые фонари
Одновременно с нефтью осваивают газ, и в быт входят газовые горелки. Особенно ярки газокалильные лампы. В них светится раскаленный сетчатый колпачок из тугоплавких металлов. Эти лампы дожили до 30-х годов 20 века. Газовые фонари широко применялись в качестве эстетического осветления улиц городов Европы и Америки.

Внутреннее оборудование фонаря состоит из газового регулятора, электромагнитного соленоидного клапана, четырёх основных горелок, запальной горелки с контрольным пламенем и газокалильной сетки, которые при сгорании газа излучают свет. Всё оборудование размещено внутри чугунного фонаря лампы, который покрыт пропускающим свет стеклом.

История изобретения лампы накаливания
У электрической лампочки нет одного-единственного изобретателя. История лампочки представляет собой целую цепь открытий, сделанных разными людьми в разное время.

На протяжении ХIХ века изобретателями в разных странах предпринимались попытки использовать для освещения накаливание электрическим током различных проводников. В качестве накаливаемых элементов использовались платиновая и платиноиридиевая проволока, угольные нити, графитовые стержни и другие материалы. Авторы уже первых конструкций ламп накаливания - Деларю (1809), Жобар (1838), де Молейнс (1841) и др. пришли к выводу о целесообразности создания вакуума внутри лампы. Однако откачка с помощью механического поршневого насоса не давала разрежения в колбе, которое могло обеспечить приемлемый срок службы лампы.

В 1854 г немецкий изобретатель Гебель осуществил вакуумирование лампы с угольной нитью ртутно-поршневым методом .
Лампа Гебеля представляла собой длинную стеклянную трубку с впаянными электродами. Трубка заполнялась ртутью, после чего переворачивалась запаянным концом вверх, а нижним - опускалась в сосуд с ртутью. В полости, где находились электроды с нитью накаливания, образовывалась торичеллиева пустота. Эта часть трубки отпаивалась, получалась вакуумная лампа с угольной нитью. Гебель не был предпринимателем: он не позаботился о получении патента и организации производства своей лампы.

«Никогда не изобретай то, на что нет спроса».
Успешно решить комплекс вопросов по изготовлению практически пригодной лампы накаливания и организации системы электрического освещения удалось Т. А. Эдисону (1847-1931).

«Свеча» Яблочкова
К этому времени электрические лампы уже успешно существовали в виде "свечей» Яблочкова. Яблочков родился в 1847 году в семье мелкопоместного саратовского дворянина. Окончил в Петербурге в 1866 году Николаевское военное училище, в 1869 году там же - Гальваническое училище. В 1873 году он выходит в отставку и становится начальником службы телеграфа Московско-Курской железной дороги. Организовал мастерскую, где проводил опыты по электротехнике, которые в дальнейшем стали основой его изобретений в области электрического освещения, электрических машин, гальванических элементов и аккумуляторов".
1847-1894

Не найдя в России поддержки в реализации идеи, в 1875 году уезжает во Францию, где получает патент на своё изобретение. свеча Яблочкова не могла долго продержаться из-за ограниченного срока службы и перемещения светящейся точки во время горения. Но она была первой, показавшей людям преимущества электрического света, и в течение десятилетия освещала улицы, площади, театры, гостиницы, магазины и другие места. А имя Павла Николаевича Яблочкова навсегда осталось в истории электротехники.
На паровозах того времени для освещения пути уже применялись электрические дуговые прожекторы. Однако по мере выгорания углей, их приходилось всё время вручную сближать. Вместо постепенно сближающихся углей Яблочков разместил их параллельно, разделив непроводящей прокладкой, испаряющейся по мере сгорания углей.

Лампа Эдисона
70-е годы ХIХ века отмечены бурным всплеском интереса к лампам накаливания. И здесь стоит особо отметить изобретательский талант Томаса Эдисона. Безусловно, он не был первопроходцем в создании электрических лампочек. Однако именно Эдисон предложил готовую систему электроосвещения, решив ряд важных, сложных вопросов на пути ее воплощения.

Все же опыты с металлами навели Эдисона на один важный вывод: накаливание нити платины в вакууме давало силу света в 25 свечей, в то время как аналогичное накаливание в воздухе - силу света всего в 4 свечи. Кроме того, исследователь приходит к выводу о насущной необходимости повышения уровня вакуума. Работая над этой проблемой, Эдисон в октябре 1879 года получает вакуум в колбе примерно в одну миллионную долю атмосферы. По тем временам это было серьезным прорывом. Нити, покрытые углем, были способны продержаться в раскаленном виде примерно 40 часов.

Лампа накаливания Лодыгина (1847-1923)
Лодыгин построил лампу накаливания с тонким стержнем из ретортного угля. Для увеличения времени горения он предложил ставить несколько стержней рядом, чтобы после сгорания одного сразу же загорался другой. На публике свою лампу Лодыгин показал уже в 1870-м, а через четыре года получил на нее русскую привилегию (т.е. авторское свидетельство). Стоит отметить, что Лодыгин упорно совершенствовал свою лампу, например, стал выкачивать из внутреннего пространства колбы воздух. Благодаря этому, срок службы ламп был увеличен с 30-40 минут до нескольких сотен часов.

Лампа Лодыгина
В 1872 году Лодыгин подает заявку на изобретение лампы накаливания, а в 1874 году — получает патент на своё изобретение и Ломоносовскую премию от Петербургской академии наук. Лодыгин патентует своё изобретение во многих странах: Австро-Венгрии, Испании, Португалии, Италии, Бельгии, Франции, Великобритании, Швеции, Саксонии и даже в Индии и Австралии. Лодыгин основывает компанию «Русское товарищество электрического освещения Лодыгин и К°».

Лодыгин провидчески предложил использовать в нитях накаливания вольфрам, который (наряду с осмием) получил распространение в современных лампах. В 1906 году Лодыгин продал свой патент на вольфрамовую нить компании General Electric. Однако Лодыгин, как и все остальные конструкторы электрических лампочек, не смог принести яркий свет лампы накаливания в массы.

Газоразрядные лампы
А что же ночная реклама, «неоновые» трубки? Ими впервые занялись в середине ХIХ века. Еще раньше было замечено, что некоторые газы в стеклянной трубке светятся под воздействием тока. Первые газоразрядные лампы были созданы в 20-х годах ХХ века.

Газоразрядная лампа представляет собой стеклянную, керамическую или металлическую (с прозрачным выходным окном) оболочку цилиндрической, сферической или иной формы, содержащую газ, иногда некоторое количество металла или др. вещества (например, галоидной соли) с достаточно высокой упругостью пара. В оболочку герметично вмонтированы (например, впаяны) электроды, между которыми происходит разряд. Существуют газоразрядные лампы с электродами, работающими в открытой атмосфере или протоке газа, например угольная дуга.

Вавилов С.И. (1891-1951)
В 1938 году академик С.И.Вавилов изобрел люминесцентные лампы («дневной свет»). Люминесцентные лампы обладают более высокой экономичностью и большим сроком службы по сравнению с лампами накаливания. Люминесцентные лампы со специальным подбором люминофоров излучают свет, близкий к дневному (белому) свету.

Лампы дневного света
Люминесцентная лампа представляет собой цилиндрическую стеклянную трубку, на обоих концах которой впаяны ножки с двумя контактными штырьками. Внутри баллона на цоколе укреплены электроды в виде двойных вольфрамовых спиралей, покрытых слоем окиси бария. В баллон лампы вводят несколько миллиграммов ртути. Пары ртути, в которых происходит газовый разряд, имеют небольшое давление — 0,8­1,43 Па. Для стабилизации газового разряда в лампу вводят инертные газы (аргон или криптон). К сожалению, это освещение вредно для глаз человека.

Световоды
А недавно в доме человека появились необычные светильники. От лампочки расходятся во все стороны сотни прозрачных волосков.

Световод (Оптоволокно) — это стеклянная или пластиковая нить, используемая для переноса света внутри себя посредством полного внутреннего отражения. Принцип передачи света внутри оптоволокна был впервые продемонстрирован во времена королевы Виктории (1837—1901 гг.), но развитие современных оптоволокон началось в 1950-х годах. Оптоволоконные линии на сегодняшний день самые совершенные, надежные и перспективные среди проводных технологий. Для организации доступа в Интернет вам не понадобится телефонная линия. Оптоволокно дает возможность передачи большого объема информации на дальние расстояния с высокой скоростью. При этом, оптические волокна долговечны, прочны и устойчивы к электромагнитным помехам. Самое главное преимущество оптоволоконного доступа — высочайшая скорость передачи данных независимо от направления, как при получении, так и при отправлении информации.

Над презентацией работали:
Бирюкова Мария (10 класс МОУ «Петровская СОШ») Петрунина Юлия (10 класс МОУ «Петровская СОШ») Учитель: Куликова Н.А.