灯泡发光的原因是什么？

现代灯泡是由很少的一些零件构成的。灯泡底部有两个金属触点，连接着电线的两端。从触点上伸进灯泡的两根硬质导线连接着细细的金属灯丝两端。灯泡的玻璃泡里充满了惰性气体如氩气。

当灯泡接通电源后，电流从一个触点流到另一个触点，然后流过导线和灯丝。当电子蜿蜒前进时，它们不时地与灯丝里的原子发生碰撞。每次撞击产生的能量带动原子发生振动，也就是电流将原子加热。

被束缚在振动原子中的电子能量会短暂地跃迁至较高的能级。当它们恢复到正常能级时，电子将多余的能量以可见光子的形式释放出来。

合适的材料

大多数金属在受热发出光前就会熔化。灯丝是由钨丝制成的，因为钨丝具有异乎寻常的高沸点。但是，钨丝也可能起火。在早期的灯泡中，所有的空气都被抽出，形成了一个近乎真空的区域。由于几乎没有气态物质的存在，物质不会发生燃烧。

灯泡示意图

不过，真空灯泡存在一个严重问题。在温度极高的情况下，偶尔会有钨原子发生振动，离开周围的原子。自由的钨原子按直线路径从灯丝中蒸发，附着在灯泡的内壁。当越来越多的钨原子不断蒸发，灯丝就会断裂。

在现代灯泡中，惰性气体（如氩气）有效地减少了钨原子的损耗。当钨原子蒸发时，它极有可能撞到氩原子，被重新弹回灯丝的固态物质中。

白炽灯把大部分的能量以携带热量的红外可见光子的形式释放出来。冷光源如荧光灯和发光二极管就不会浪费如此多的能量来发热，它们发出的大多数都是可见光。因此，它们正在慢慢地把这些古老的我们一直在用的灯泡淘汰。