文／方良吉 教授

今年诺贝尔物理学奖将颁授给发现高亮度蓝光LED的三位日本学者。在全球共同关注节能减碳的呼吁中,百多年来一直提供人类照明的白炽灯,也就是俗称的电灯泡、电火球,却步入历史之中。电灯泡就因为比较耗能,于是被其他照明器具取代。今天在大卖场已经找不到小时候夜间伴随你写功课用的白炽灯泡。在那种灯光下有过特别温馨的感觉,如今只剩下回忆。就因为白炽灯光谱连续而其他照明多是波段不连续的光谱。

在百年多前(1900年前后)爱迪生推出了具商业实用性的电灯泡,当时灯丝为竹碳材质,灯泡寿命好的话,可长约几百小时。在1906年,美国奇异GE公司首先推出了钨丝灯泡,接著在1913年, Irving Langmuir 更发现灯泡内若灌入惰性气体Argon氩气,灯泡寿命会增加一倍。原来灯丝在高温下会升华成气体,于是灯丝会变得更细,然后电阻增加使温度变更高,最后灯丝就断裂。当时一般学者认为加入惰性气体可能产生对流,无助于阻止升华而且增加成本。但是 Langmuir不认为是如此,仔细研究灯丝分子在高温下的表面各种现象,最后还发现线圈状的灯丝,灯泡寿命较长效能也较高。白炽灯寿命可达2000小时可以说是Langmuir 的重要贡献。1932年的诺贝尔化学奖就因他在各种表面现象(surface science)的研究贡献而颁授获奖。

所以勉强的来说,对人类贡献百年,照明一世纪的白炽灯也曾获得诺贝尔奖。只是白炽灯消失之后,那种有连续光谱、没有灯衰、容易调光、感觉温馨的照明时代,已经变成是过去式了。