创新课论文---灯的由来.docx

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1、灯的由来摘要：本文主要从灯的来历、灯的发展史、灯的分类以及灯的现代案例与创新这几个方面对灯的知识进行相关的介绍，带领大家走进灯的世界。希望通过本文的介绍，大家对灯能够有更进一步的认识与了解。一、 灯的来历自从人类发现火能照明后，黑暗就不再可怕了。最初人类用来照明的只有一个火堆，不知是谁从火堆中抽出一根燃烧的树枝，从此人类又学会了用火把照明。后来有人在火把头蘸上动物油，使火把燃烧得更好。动物油既然能让火燃烧得更旺，于是人们就利用凹陷得石头或贝壳上动物油，在中间插入干草当芯，就可能算是最原始的油灯了。这大概是1万多年前的事了。人类使用油灯照明的历史特别长。在这期间，油灯经过了多次改进。油灯用油从动

2、物油改为植物油，最后又被煤油取代了。灯芯也经历了草、棉线、多股棉线的变化过程。为了防止风把火吹灭，人们给油灯加上了罩。早期的罩是用纸糊的，很不安全，后来改用玻璃罩。这样的油灯不怕风吹，在户外也照样使用，而且燃烧充分，不冒黑烟。可是人类并没有满足，在使用油灯照明的同时，仍然在寻找其他的照明方法。公元前3世纪左右，有人用蜂蜡作成了蜡烛。到了18世纪，出现了用石蜡离开制作的蜡烛 ，并且开始用机器大量生产。100多年前英国人发明了煤气灯，使人类的照明方法向前迈进了一大步。最初，这种灯很不安全，在室内用容易发生危险，因此只当做路灯用。后来经过改进，它才走进千家万户。火把、蜡烛、油灯、煤油灯、煤气灯这些照

3、明工具，都没有离开火，都是靠物质燃烧发出的光来照明的。那么有没有不用火也能照明的方法呢？有人曾经捉来大批的萤火虫，利用萤火虫发出的萤光来照明。这种方法虽然不实用，不过在人类的照明史上也算是最奇特的一种方法了。19世纪末，爱迪生发明了电灯，从此改写了人类照明的历史，使人类走向了用电照明的时代。从用火光照明，导师用电灯照明。足足经过了100多万年的时间。二、灯的发展史 在电灯问世以前，人们普遍使用的照明工具是煤油灯或煤气灯。这种灯因燃烧煤油或煤气，因此，有浓烈的黑烟和刺鼻的臭味，并且要经常添加燃料，擦洗灯罩，因而很不方便。更严重的是，这种灯很容易引起火灾，酿成大祸。多少年来，很多科学家想尽办法，想

4、发明一种既安全又方便的电灯。 灯是人类征服黑夜的一大发明。一般认为电灯是由美国人托马斯爱迪生发明的。爱迪生在认真总结了前人制造电灯的失败经验后，制定了详细的试验计划，分别在两方面进行试验：一是分类试验1600多种不同耐热的材料；二是改进抽空设备，使灯泡有高真空度。他还对新型发电机和电路分路系统等进行了研究。但是，另一美国人亨利戈培尔比爱迪生早数十年已发明了使用相同原理和物料、而且可靠的电灯泡，而在爱迪生之前很多其它人亦对电灯的发明作出了不少贡献。1801年，英国一名化学家戴维将铂丝通电发光。他在1810年亦发明了电烛，利用两根碳棒之间的电弧照明。1854年亨利戈培尔使用一根炭化的竹丝，放在真空

5、的玻璃瓶下通电发光。他的发明今天看来是首个有实际效用的白炽灯。他当时试验的灯泡已可维持400小时，但是并没有及时申请设计专利。1850年，英国人约瑟夫威尔森斯旺（Joseph Wilson Swan）开始研究电灯。1878年，他以真空下用碳丝通电的灯泡得到英国的专利，并开始在英国建立公司，在各家庭安装电灯。1874年，加拿大的两名电气技师申请了一项电灯专利。他们在玻璃泡之下充入氦气，以通电的碳杆发光。但是他们无足够财力继发展这发明，于是在1875年把专利卖给爱迪生。爱迪生购下专利后，尝试改良使用的灯丝。1879年他改以碳丝造灯泡，成功维持13个小时。到了1880年，他造出的炭化竹丝灯泡曾成功在

6、实验室维持1200小时。直到1906年，爱迪生又改用钨丝来做，使灯泡的质量又得到提高，一直沿用到今天。（一）、灯的第一次革命：油灯灯的起源来自于人类对光的追求和火的发现。火的出现让人类开始独立于万物，掌握了光与热。自从人类学会钻木和燧石取火后，火不仅让人类告别饮血茹毛的野蛮时代，更能驱散黑暗，带来光明和温暖。原始人把松脂或脂肪类的东西涂在树皮或木片上，捆扎在一起，做成了照明用的火把，成为人类创造的意义上第一盏”灯”。相当长一段时间后出现了使用各种植物油作燃烧来照明，将油盛放在容器中，加入灯芯点燃就成为油灯的鼻祖。人类开采石油后，出现了煤油灯，上面增加一个玻璃灯罩，可发出，还出现了煤气灯。油灯照

7、明在人类历史上占据很重要的一段历史，在这期间，油灯经过了多次改进。油灯用油从动物油改为植物油，最后又被煤油取代。灯芯也经历了草、棉线、多股棉线的变化过程。为了防止风把火吹灭，人们给油灯加上了罩。早期的罩是用纸糊的，很不安全，后来改用玻璃罩。这样的油灯不怕风吹，在户外也照样使用，并且燃烧充分，不冒黑烟。公元前 3 世纪左右，用蜂蜡作成的蜡烛出现了，到了 18 世纪，改进用石蜡制作蜡烛，并且开始使用机器大量生产。 19世纪中叶英国人发明了煤气灯，使人类的照明技术向前迈进了一大步。但是最初这种灯很不安全，室内使用容易发生危险，因此只当做路灯使用。人们普遍使用的照明工具是煤油灯，白色的亮光成为一种比较

8、不错的照明灯具。 在追求光明的道路上，人类并没有满足，在使用油灯照明的同时，仍然在寻找其他的照明方法。也曾有人利用大量的萤火虫发出的萤光来照明，虽不实用，也算是人类的照明史上奇特的方法。火作为灯具的革命随着人类电气化时代的来临，完成了它的使命，逐步退出人类照明的历史。 煤油灯 煤气灯 马灯 （二）、灯的第二次革命：电灯电的出现，让人类的生产力得到一次飞跃，而白炽灯的出现，也开创了人类用电来照明的历史。电气照明的发展历程丰富多彩由各种类型的电灯具所组成，在此从前往后为你一一介绍。1、 白炽灯1909年美国科学家柯里奇发明了钨丝做灯丝，提高了白炽灯的亮度和寿命。使用通电的方式加热玻璃泡壳内的灯丝，

9、导致灯丝产生热辐射而发光的光源，灯头是白炽灯电连接和机械连接部分，按形式和用途主要可分为螺口式灯头，聚焦灯头及特种灯头。常用于住宅基本照明及装饰照明，具有安装容易，立即启动，成本低廉等优点。 有较宽的工作电压范围，从电池提供的几伏电压到市电电压，价格低廉，不需要附加电路。其主要应用是家庭照明及需要密集的低工作电压灯的地方，如手电筒、控制台照明等。仅有10%的输入能量转化为可见光能，典型的寿命从几十小时到几千小时不等。2、 卤钨灯1959年发明了卤钨灯使白炽灯的技术达到了一个新境界并提高了白炽灯的寿命，同额定功率相同的无卤素白炽灯相比，卤钨灯的体积要小得多，并允许充入高气压的较重气体（较昂贵），

10、这些改变可延长寿命或提高光效。同样，卤钨灯也可直接接电源工作而不需控制电路。普通白炽灯的使用寿命是1000小时，卤钨灯要比它长一半，发光效率提高30%。卤钨灯广泛用于机动车照明、投射系统、特种聚光灯、低价泛光照明、舞台及演播室照明及其他需要在紧凑、方便、性能良好上超过非卤素白炽灯的场合。3、 荧光灯20世纪40年代荧光灯出现了，它利用气体放电原理产生光能。由于发出的光主要是紫外线，红外辐射少，因此发光效率比白炽灯高，这种灯替代白炽灯，将节能75%，寿命提高810倍。现在我们常用的荧光灯主要有日光灯、高流明单端荧光灯、节能灯（紧凑型荧光灯），至今已经使用非常广泛，主导商业和工业照明。常用于办公室

11、，商场、主宅等一般公用建筑，具有可选光色多，可达到高照度兼顾经济性等优点。它也会发出许多美丽有色的光。这就是由荧光粉里所含的化学药品的性质来定了，例如涂上钨酸镁的，发蓝白色光，涂上硼酸镉的发淡红色光。通过设计的革新、荧光粉的发展，及电子控制线路的应用，荧光灯的性能不断提高。4、 低压钠灯蒸汽灯出现，是由密封在玻璃管里的各种元素蒸汽通以电流而发光的。蒸汽灯有水银蒸汽灯、钠蒸汽灯。光效最高，但仅辐射单色黄光，这种灯照明情况下不可能分辨各种颜色的。主要应用是：道路照明，安全照明及类似场合下的室外应用。其光效是荧光灯的2倍，卤钨灯的10倍。与荧光灯相比，低压钠灯放电管是长管形的，通常弯成”U”型，把放

12、电管放在抽成真空的夹层外玻壳内，其夹层外玻壳上涂有红外反射层以达到节能和提高最大光效的目的。5、 高强度气体放电灯（HID）这类灯都是高气压放电灯，特点是都有短的高亮度的弧形放电管，通常放电管外面有某种形状的玻璃或石英外壳，外壳是透明或磨砂的，或涂一层荧光粉以增加红色辐射。分为高压汞灯（HPMV）、高压钠灯（HPS）、金属卤化物灯（M-H）6、 感应灯刚出现不久的无极气体放电灯。所需要的能量是通过高频场耦合到放电中的，变压器的次级线圈就能产生有效的放电。从形式看来，感应灯是紧凑型荧光灯的另一种形式，但高压部分也许不同。这种灯不局限于长管形（如荧光灯管），同时还能瞬时发光。工作频率在几个兆赫之内

13、，并且需要特殊的驱动和控制灯燃点的电子线路装置。（三）、灯的第三次革命：LED半导体照明自20世纪60年代世界第一个半导体发光二极管诞生以来，LED照明因具有寿命长、节能、色彩丰富、安全、环保特性，被誉为人类照明史上的希望之光。灯的第三次革命。发光二极管LED发展历史：1907年，Henry Joseph Round第一次在一块碳化硅里观察到电致发光现象。1936年，GeorgeDestiau的一份关于硫化锌粉末发射光的报告。随着电流的应用和广泛的认识，最终出现了”电致发光”这个术语。 1955年，美国无线电公司（Radio Corporation of America）的Rubin Brau

14、nstein发现了砷化鎵（GaAs）与及其他半导体合金的红外线放射作用 1962年，GE、Monsanto、IBM的联合实验室开发出了发655nm红光的磷砷化镓（GaAsP）半导体化合物，从此发光二极管进入商业化发展进程。 1965年，Monsanto和惠普公司推出了用GaAsP材料制作的商用化红色LED，当时这种LED灯的效率为每瓦大约0.1流明。 1968年，LED灯的研发取得了突破性进展，利用氮掺杂工艺使GaAsP器件的效率达到了1流明/瓦，LED节能灯并且能够发出红光、橙光和黄色光。 1971年，推出了具有相同效率的GaP绿色芯片LED，LED开始广泛应用于数字与文字显示技术应用领域区

15、。 80年代早期的技术突破是开发出了AlGaAs的LED，能以每瓦10流明的发光效率发出红光。LED灯开始应用于室外信息发布以及汽车高位刹车灯(CHMSL)设备。 1990年，开发出了能够提供相当于最好的红色器件性能的AlInGaP技术，这比当时标准的GaAsP器件性能要高出10多倍。 1994年，日本科学家中村修二在InGaN(氮化铟镓)基片上研制出了第一只蓝色LED，由此开启了GaN基LED灯研究和开发热潮，蓝光的出现使得白光LED成为可能。20世纪90年代后期，研制出通过蓝光激发YAG荧光粉产生白光的LED灯，但色泽不均匀，使用寿命短，价格高。随着技术的不断进步，进入21世纪后白光LED

16、的发展非常迅速，白光LED节能灯的发光效率提高得越来越快，大大超过白炽灯，向荧光灯逼近，材料技术、芯片尺寸和外形工艺的进一步发展使商用化LED灯的光通量提高了几十倍。曾经微弱发光的LED现在正预示着LED灯新时代的来临。 （以上大部分内容和图片均来自：三、灯的分类灯的分类有很多方式。按风格分为现代风格和古典风格。按全球地区划分:主要有中国风格,欧式风格(北欧和西欧)，加拿大风格,中东式，韩国风格等。按场景分：室内和室外两种。按材质分有:水晶的,云石,玻璃,铜,锌合金,不锈钢,压克力(塑胶和塑料)等。灯饰按行业分可以分为：家居照明,商业照明,工业照明,道路照明,景观照明,特种照明等。按种类分可以

17、分为：吊灯 吸顶灯 壁灯 台灯、落地灯、筒灯等等。四、灯的现代案例及创新（一）、灯的现代案例：1、水晶灯：以上图片均来自百度图片水晶灯图片（2、 壁灯以上图片来自百度图片欧式壁灯及中式壁灯（3、 落地灯以上图片均来自百度图片落地灯图片（二）、灯的创新防眩光照明灯具的创新设计：许多人一天里有三分之一以上的时间是在办公室中度过的，主要是忙于阅读资料、书写文件、打电话、操作计算机、与同事商讨工作这些活动都有其自身的视觉要求，因此有必要进行合理的照明规划与设计。尤其在灯具的选择上，直接会影响整个空间的照明舒适度。而且，舒适的照明空间对提高工作效率起着至关重要的因素，如工作人员的健康、兴趣和热情，在很大

18、程度上受到办公室照明环境的影响。很显然，照明工作者应该精心地设计每个空间的解决方案，为办公室的工作人员创造一个明亮舒适的光环境！目前，在办公室等空间照明中，传统的格栅灯一直是设计师乃至用户的首选产品，但随着人们对照明的认识以及对照明要求的进一步提高，特别是在2004年12月1日实施新的建筑照明标准以后，传统照明方式所产生的问题日趋严重。主要体现在眩光限制上，根据新建筑照明设计标准（GB50034-2004）中规定，可用下列方法来防止或减少光幕眩光和反射眩光：避免灯具安装在干扰区内；采用低光泽度的表面装饰材料；限制灯具亮度；照亮顶棚或墙表面，但避免出现光斑。传统灯具更多注重灯具与电网、与建筑的关

19、系要融洽，而现代照明灯具除了这个基本要求以外，增加了灯具与使用人的融洽关系，甚至后者比前者更重要。传统格栅灯由于灯管裸露在外边，加上灯具本身的镜面反射，造成灯具表面亮度较高，引起直接眩光、显示屏上的反射眩光、键盘或纸张上的干扰眩光，且在空间安装中受到一定的限制，如不宜安装在办公台的正上方。部分厂家生产的暗藏式灯具或加乳白低透光率胶片等方法，由于结构设计并不合理，致使光源的光通量不能充分利用，降低了整个照明灯具的效率。石光照明最新照明理念产品：低尼特-防眩荧光灯具，产品设计遵循国家规范及新的建筑照明标准，采用高透光材料及高反射材料，结构设计将灯管置于灯具两侧，通过内置专业设计角度的反射器，将光线

20、反射到灯具表面，再经灯具表面微棱镜结构的胶片将光线充分折射到空间。整个灯具设计无格栅、全面限制灯具表面亮度，使表面亮度分布均匀、柔和，并使空间布局具有很强的灵活性，可自由进行灯具定位。完全消除了各种眩光，创造舒适照明环境，减轻工作压力、减少错误、改善眼睛的视觉舒适度做到了真正意义上的无眩光照明，为人们的工作环境带来全新舒适的感觉。这种灯具非常适用于照明舒适度要求较高的场所，如：办公室、IT&CAD工作区、医院、银行、超级市场、壁球馆、家庭等。新开发的经济型低尼特荧光灯具，秉承以上优良的功能特点，更加注重产品价格竞争优势，适合用户大面积采用。石光照明的宗旨是为设计师提供创新的、个性化的、人文化的

21、照明设计解决方案，为用户提供舒适的照明环境，把高效、健康、环保作为未来产品的发展方向，为中国实施绿色照明工程及建立可持续发展的、和谐的经济社会做贡献！变化印象LED灯：圆形、方形、菱形再多的花样，灯的形状总是固定的，而有一种灯却会变化不同的形状；说起灯的功能，许多人想到的就是照明，有一种灯却承担着环保、娱乐等多重功用。华东师范大学设计系2005级学生姚懿最近设计了一款新型的灯变化印象LED灯。这款LED灯，是由一个黄色的印有笑脸的气球和一个飞碟状的底座组成，气球代替了灯泡和灯罩。底座中藏着40多个排列成圆的LED灯，这些灯直接插在连接着开关的万用电路板上，排列成一个正圆形，在这些LED灯上，盖

22、了一块10cm直径的有机玻璃。气球和血压计橡胶球，在这里通过密封橡胶圈同有机玻璃结合起来。当气球与有机玻璃连接起来，固定在底座上方后，通过血压计橡胶球充气，可以任意调节气球大小。如果拍打气球，气球就会左右摇晃，上面的笑脸也会摇晃，看着就觉得很开心，很有趣，也可以把气球捏成各种各样的形状，例如笑脸鼓出来时，像极了一个肉包，还可以做鬼脸。要是心情不好，它也是忠实的“撒气筒”。直接用手柄上的旋钮把气放掉，看着它撒气变小，你心里的闷气也会在无形中放得无影无踪了。总之随心而动，只要玩的开心就好。变化印象LED灯也具有很好的环保意义。LED技术是各类灯中的环保表率，它是由无毒的材料作成，无有害金属成分，不

23、像含水银的荧光灯会对环境造成污染，同时LED也可以回收再利用，不会造成废品污染。五、小结通过对灯的由来的相关资料的搜集，使我对灯的相关知识有了更深一步的认识，可以说灯的发展史就是人类文明的发展史。同时我也明白了：创新无处不在。创新并不是像我们想象的那样困难与遥远。只要我们细心，认真观察生活中的点点滴滴，善于思考与总结，我们每个人都可以创新！通过这学期创新课的学习，我对创新的知识有了系统的认识与掌握，创新也是有法可循的，因此我们要好好学习，牢固地掌握这些知识与方法。同时也希望我们学校能够组织更多与创新有关的活动，让学生能够有更多的机会参与这样的活动，训练与强化每个人的创新思维，因为创新也是需要实践的。