المصابيح جزء أساسي من حياتنا اليومية، فهي تزودنا بالضوء الاصطناعي عندما لا يتوفر الضوء الطبيعي. ولكن هل تساءلت يومًا كيف تعمل هذه المصابيح الزجاجية الصغيرة؟
تعمل المصابيح على مبدأ بسيط يسمى التوهج. يوجد داخل المصباح سلك رفيع يسمى الفتيل وهو مصنوع عادة من التنجستن. عندما يمر تيار كهربائي عبر الفتيل، يسخن إلى درجة حرارة عالية جدًا، مما يجعله يتوهج بشكل ساطع - هذا هو الضوء الذي نراه.
ومع ذلك، فإن العملية ليست بهذه البساطة كما تبدو. فالخيط الموجود داخل المصباح رقيق للغاية، ويكاد يكون مجهري الشكل، ويتخذ شكل حلزوني أو ملفوف. وهذا الشكل يسمح له بالتناسب مع المصباح مع زيادة مساحة سطحه إلى أقصى حد، وهو أمر مهم لأنه كلما زادت مساحة السطح، زاد سطوع المصباح.
ولكن تسخين الفتيل وحده لا يكفي لإنتاج الضوء. وللتأكد من عدم احتراق الفتيل على الفور، يتم ملء المصابيح بغاز خامل، مثل الأرجون أو النيتروجين. يساعد هذا الغاز في إبطاء عملية تدهور الفتيل وانكساره في النهاية، مما يسمح للمصباح بأن يدوم لفترة أطول.
https://www.benweilighting.com/professional-lighting/white-light-bulb.html
إن الجزء الرئيسي الآخر من المصباح هو الغلاف الزجاجي الذي يحيط بالخيط والغاز الخامل. وقد تم تصميم هذا الزجاج خصيصًا لاحتواء الغاز ومنع أي هواء من الدخول. يحتوي الهواء على الأكسجين، والذي يتفاعل مع الخيط الساخن ويتسبب في احتراقه بسرعة كبيرة.
تتوفر المصابيح بأشكال وأحجام مختلفة، ولكن الأكثر شيوعًا هي المصابيح المتوهجة والمصابيح الفلورية. المصابيح المتوهجة هي الشكل التقليدي للمصابيح التي تجدها في معظم المنازل. وهي رخيصة ومتوفرة على نطاق واسع، لكنها ليست فعالة للغاية - حيث يتم إهدار حوالي 90% من الطاقة التي يتم إدخالها في المصباح على شكل حرارة وليس ضوء.
من ناحية أخرى، تعد المصابيح الفلورية أكثر كفاءة لأنها تستخدم مبدأ مختلفًا يسمى الفلوريسنت. يوجد داخل المصباح الفلوري غاز ينبعث منه الأشعة فوق البنفسجية عندما يمر تيار كهربائي من خلاله. يتسبب هذا الإشعاع فوق البنفسجي بعد ذلك في ظهور طبقة خاصة على الجزء الداخلي من المصباح تنبعث منها الضوء المرئي. المصابيح الفلورية أكثر تكلفة من المصابيح المتوهجة، لكنها يمكن أن تدوم لفترة أطول بكثير وتستخدم ما يصل إلى 75% طاقة أقل.
في السنوات الأخيرة، كان هناك تحول نحو استخدام مصابيح LED (الصمامات الثنائية الباعثة للضوء) بدلاً من المصابيح التقليدية. تعمل مصابيح LED على مبدأ مماثل للمصابيح الفلورية، لكنها أكثر كفاءة، حيث تستهلك ما يصل إلى 80% طاقة أقل من المصابيح المتوهجة. كما أن عمرها الافتراضي أطول بكثير، وأحيانًا يصل إلى 20 عامًا. وفي حين أن مصابيح LED أغلى حاليًا من المصابيح المتوهجة، فإن التكلفة تنخفض تدريجيًا مع قيام المزيد من الأشخاص بالتحول.
في الختام، تُعَد المصابيح اختراعًا رائعًا أحدث ثورة في طريقة عيشنا لحياتنا. وسواء كنت تفضل المصابيح المتوهجة أو الفلورية أو مصابيح LED، فلا يمكن إنكار التأثير الذي أحدثته على تجاربنا اليومية. فمن خلال تسخير قوة الكهرباء وعلم التوهج والفلوريسنت، توفر لنا المصابيح ضوءًا آمنًا وفعّالاً وموثوقًا به.
