电的发明过程.ppt

1、電的發現之旅(II)： 電、磁、光,賴癸江 成功大學電機系通識教育 電與生活,磁(Magnetism)中國慈石,在管子等先秦古書中，曾有上有慈石者下有銅金的記載。當時人們已覺察到磁石往往和鐵礦儲存在一塊。 在春秋戰國的著作中，便屢屢記載到磁體的吸鐵性質了。如西元前三世紀的呂氏春秋上的磁石召鐵，時代相隔不遠的鬼谷子上的磁石之取針等都是。這個時候大概已經比較普遍地認識到磁性了，並且把它比作為慈愛的母親對子女的吸引。 東漢的高誘在註釋呂氏春秋時說：石是鐵的母親，但石又有慈和不慈的，慈愛的石，能吸引它的子女(鐵)，不慈的石則不能吸引。所以漢以前都把磁石寫成慈石，就是慈愛的石頭的意思。 據考古學家考據，

2、古人發現的磁石是以四氧化三鐵為主要成份的天然磁體。,磁鐵的性質,磁體總有兩個極，一個叫做南極，另一個叫北極。凡是異性極相接近，互相吸引，凡是同性極相接近，則互相排斥。,漢武帝時，有個方士名叫欒大，搞了兩個磁體，樣子很像是棋子，互相接近，說不但能移相吸(相抵)，還能夠相拒不休，就是互相排斥。這就是所謂鬥棋的把戲，他把這個把戲表演給漢武帝看，可把那皇帝逗樂了，因此獲得一個五利將軍的官位。,古代磁石的應用,三輔皇圖：阿房宮以慈石為門，懷刃者止之。 韓非子有度篇裏就有先王立司南以端朝夕的話。司南就是指南的意思，端朝夕就是正四方的意思。 我國古代的四大發明之一的指南針，就是利用磁體的指極性製成的。,北宋

3、沈括的夢溪筆談中十分明確地記載說，磁針能夠指南，但常微偏東，不全南也。 在歐洲，到了十三世紀才發現磁針指向並非正南北方，但當時他們多誤解為磁針裝置工藝上的缺點。到了一四九二年，哥倫布橫渡大西洋，才真正發現了磁偏角，較我國遲了四百多年！,地球磁場,太陽表面的強烈爆炸，送出大量的帶電離子（稱為電漿）射向太空。這種電漿以超音速的速度直奔地球而來，稱為太陽風。還好地球有強烈的磁場。帶電離子只能順著磁場跑，而難以穿越磁場，因此太陽風無法直接打擊地球，但已足以把地球磁場予以嚴重扭曲。部分電漿順著磁場跑到離地球很遠的地方後，再順著磁場回來，並且集中射向南、北兩磁極（和地理的南、北兩極相差不是很遠），然後打擊

4、大氣上層的空氣分子，而造成極光奇景。如果沒有大氣，這些回流的電漿仍然具有相當的威力，打擊地球上的生物。,Oersted (奧斯特, 1777 - 1851)偶然是揭開奧秘的鑰匙,1777年生於丹麥小鎮，1799年獲博士學位，原來主修藥學和哲學，後來卻在物理和化學上大放異采。 1801年至德國留學，結識物理學家Ritter，他是電鍍工業之父、發現紫外光、製造出第一個乾電池、第一個蓄電池，可是個性內向，字跡潦草，研究手稿難以閱讀，於是Oersted將Ritter的德文手稿譯成優美的法文，使Ritter獲得法國科學競賽的首獎。 經過三次的申請，才於1806年獲得哥本哈根大學的物理教職。 1808年開

5、始研究電與磁的關係。,1810年，Ritter逝世。 1814年結婚，成立丹麥皇家科學和文學會，定期發表文學性的科學文章,1820年的一個冬夜，為六名學生展示新實驗，意外發現科學史上著名的通電導線對磁針偏轉的影響，這項發現為電和磁建立連繫，揭開電磁學的序幕。 Oersted是一位認真嚴謹的學者，發現這個令人興奮的驚人現象後，又花了三個月的時間仔細地進一步研究；它在磁針與導線之間分別放置玻璃、木塊、水、石頭.等不同的物質重複實驗，觀察磁針的偏轉是否受影響。它又用黃銅、玻璃、橡皮.等不同材質做成的細針代替鐵針進行實驗，以確定這是真正的磁效應。1820年7月21日他發表了一篇拉丁文寫成的論文“關於電

6、流對磁針作用的實驗”，從人類認識磁與靜電開始到那個時候約有2600年相隔，他把兩種作用首先地關聯在一起，這是個創是之舉。,在觀察的領域中，機遇只偏愛有準備的頭腦巴斯德論奧斯特。 為了紀念他在電磁學上的貢獻，後人將磁場強度的單位定為奧斯特。,Oersted在晚年時認識一個窮小子，認為他是未來光大丹麥文學的天才，於是延聘到家當小女兒Matilda的家教，這位年輕人就是安徒生，安徒生童話裏的女主角經常就是Matilda。,Andre Marie Ampere (安培, 1775 - 1836 ),法國人，12歲已掌握了所有的數學 ，13歲發表第一篇數學論文，1810 年 到 巴 黎 綜 合 工 科

7、學 校 當 數 學 教 授 。 安培的少年時代，雖然是在安適的環境中度過的，但是後來卻經歷了種種的不幸，先是在大革命中牠他父親被斬首，後是他的妻子的早喪。這使他的生活從精神到物質都受到了極大的損害，從而也對他的科學活動產生了深刻的影響。 安培智慧非凡，善於運用數學進行定量分析，他的學術地位也因而不斷提高。他被聘為多個學院的物理和數學分析教授，更被邀為英國皇家學會會員。 定義電流的方向 電學領域裏的牛頓,安培定律,1820年，奧斯特的電流磁效應傳到法國後，安培立刻重做了奧斯特的實驗 ，不久後向法國科學院提交了第一篇論文，報告他的實驗成果接著提出了第二篇和第三篇實驗報告論文。 右手螺旋定則 磁是由

8、運動的電產生的 一個電流是否可以影響到另一個電流? 同向直線電流間互相吸引，異向直線電流間互相排斥 建立作用力的數學公式,如果把直導線繞成螺管形 世界第一個電磁鐵,後 人 為 紀 念 他 的 貢 獻 還 將 量 度 電 流 的 單 位 以 他 的 姓 氏 安 培 命 名 。,Michael Faraday (法拉第, 1791-1867)偉大的實驗物理學家,英國人，窮困鐵匠之子，兄弟姐妹十人，只受小學教育，十三歲就到裝釘廠當學徒，他所有的學識完全是憑藉自修苦讀而來的。他常常利用客人還沒來拿訂好的書之前，趕快閱讀那本書，有時候裝訂剩的書，他也會留一本下來閱讀。這些書的範圍包括了：藝術、科學、礦物

9、、植物、地下水道、橋樑建造、甚至於論愛爾蘭豬的關節炎等，各式各樣奇怪的內容。,其中一本 以薩華茲博士 所著的悟性的提升提到的五個讀書方法，對法拉第影響很大，成為他一直奉行的治學方法： 作個人的筆記 持續的上課 有讀書的同伴 成立讀書會 學習仔細觀察和精確的用字,筆記成為一生成就的敲門磚,筆記是求學的關鍵 上課記第一份筆記，一欄是上課大綱，另一欄是看法。 課後以自己的思路寫成第二份筆記。 1810年，英國皇家學會最負盛名的科學家戴維，做連續四場的演講，講題是自然哲學，也就是現在所謂的科學，當時法拉第也去聽演講，並且做了完整的筆記。 後來，法拉第寫一封求職信給戴維，附上當時整理的筆記，獲戴維的賞識

10、，法拉第得以擔任皇家學會的實驗室助手。 但是，戴維和他的夫人，對法拉第並不友善，在到歐洲考察科學期間，法拉第被要求隨行侍候，作戴維和他夫人的僕人。這位夫人為了顯示她的高貴和權威，經常蓄意侮辱他，不准他和他們同桌吃飯，法拉第只得逆來順受，委屈求全。,初展才華,1815年，成為專任助理，開始獨立科學研究工作。 替石頭找出病變原因 協助戴維製造安全礦燈 後來法拉第卻宣稱這種安全燈並非絕對安全，令戴維大為惱火，造成二人交惡的開端 從印度標槍到矽鋼 法拉第也做化學實驗，他相信氣體也可以變為液體。他寫了篇論文給皇家學會，在會中宣讀了，但是戴維卻無法容忍，一個釘書匠又是男僕的法拉第，居然會得到那麼大的榮耀，

11、戴維一直認為自己是英國最偉大的科學家，他不願意有人搶了他的風釆。,電磁轉動,1820年，奧斯特發表電流磁效應後，同年戴維和歐勒斯頓也從事電磁實驗，不過沒有成功。 1821年，法拉第成功以實驗証明電磁轉動的現象，成為現代馬達的先驅，這項發現為他個人帶來深沈的打擊。 法拉第一生中，只有這時候曾想放棄科學，幸好他的妻子始終給他最堅定的鼓勵。 這段經歷也讓法拉第後來體悟到，一個默默無聞的研究者，需要的是鼓勵而不是打壓。所以他幫助許多年輕的科學家，像是：馬克斯威爾（後來成為舉世聞名的電磁學大師）、凱爾文（絕對溫度、熱力學三定律）、焦耳等人，都直接受到法拉第的協助和影響，而有了重大的科學貢獻。 1824年

12、，法拉第被選為皇家學院的會友，當時只有一票反對,電磁感應十九世紀物理學最重要的發現，電磁學裏最美麗的詩篇,1821年，要將磁轉成電 十年的努力實驗，依然沒有結果。 神秘的振動 金錢的抉擇 1831年9月23日，終於發現關鍵點，一個移動的磁鐵或通了電流的筒狀線圈，也可以使附近的線圈中，產生感應電流 這一日後來被定為電機工業的誕生日。,法拉第是近代電磁學的奠基人，他的發現為電的應用開拓了廣闊的道路。但是在電燈、電話、電動機發明之前，不少人懷疑電的用處。一次，法拉第作完電磁感應理論講演後，一個貴婦人有意挖苦他：教授，你講的這些東西有甚麼用處呢?法拉第詼諧地回答：夫人，你能預言剛生下的孩子有甚麼用嗎?

13、 電磁感應是發電機的最主要原理，但是，實用的發電機卻不是那麼簡單，法拉第定律之後五十年才在美國做出來。現在不管是水力發電、火力發電、核能發電，它們的基本原理都是電磁感應，將動能轉換會成電能。,法拉第的其它重要成就,1832年，將氯氣液化 1824年，發現硼玻璃 1832年，提出化學當量和法拉第定律 1835年，研究極光，開啟電漿物理學 1836年，提出介電值、電容 1840年，提出場的觀念 1842年，提出光的偏振 1848年，提出磁化學 1857年，提出膠體化學和膠凝理論,當我讀到您在科學上的重要發現時，我深深地感到遺憾，我過去的的歲月實在浪費在太無聊的事情上。 -這封信寄自太平洋上的一個孤

14、島聖赫勒拿島。寄信的人是一個犯人，名叫拿破崙。,不熄的燈塔,和其他科學家比較起來，法拉第最偉大的地方，就是他不曉得自己有多偉大。 1867年8月25日，法拉第坐在椅子上，安靜地走完他的一生；撒拉在喪禮上唸出法拉第最後的遺言：我的一生，是用科學來侍奉我的上帝。,場,牛頓的萬有引力定律提出之初，受到很多質疑。其中之一是：很多人認為，兩個相距遙遠的物体，無所媒介，而相互牽引，是不可置信的（連牛頓本人對此也有所猶疑）。但是由於萬有引力之大獲成功，這種超距力的概念，不久便被普遍接受了。電磁學中的庫倫、安培等力之觀念，起始時亦是這種超距力。 在牛頓前一百年的英國人吉伯特(William Gilbert,

15、1540-1603)是伊利莎白一世的御醫。他的一本論磁(De Magnete,1600) 是有系統地研究電磁現象的第一本書（大部份說磁，因其在當時比較有用），其重要性是揚棄了磁性之神祕色彩，以一種客觀的自然現象來描述之。吉伯特之論磁中曾提出力線之觀念。這就是說：磁性物質發出一種力線，其他磁性物質遇到了這力線便受到力之作用。這樣就避過了超距力的反直覺。 力線不斷、不裂、不交叉打結，但可以有起頭與終止。例如：電場之力線由正電荷發出，由負電荷接受。力線的數量與電荷之大小成正比。（磁場以磁北極為正，磁南極為負。） 力線像有彈性的線，在空中互相排斥又儘量緊繃。其密度與施力之大小成正比。 力線有方向性，電

16、力線之方向是對正電荷之施力方向（負電受力方向相反），在磁力線是對磁北極之施力方向（磁南極受力方向相反）。 法拉第則更進一步，提出了場的概念：空中任意一點，雖然空無一物，但有電場或磁場之存在，這種場可使帶電或帶磁之物質受力。而力線則是表現場的一種方式。但是，法拉第的場觀念，當時也受到強烈的質疑與反對。最重要的理由是這觀念不及超距力之精確。把場觀念精確化，數學化的是後來的麥克斯威。,磁鐵的性質,磁體總有兩個極，一個叫做南極，另一個叫北極。凡是異性極相接近，互相吸引，凡是同性極相接近，則互相排斥。,漢武帝時，有個方士名叫欒大，搞了兩個磁體，樣子很像是棋子，互相接近，說不但能移相吸(相抵)，還能夠相拒

17、不休，就是互相排斥。這就是所謂鬥棋的把戲，他把這個把戲表演給漢武帝看，可把那皇帝逗樂了，因此獲得一個五利將軍的官位。,磁場,電場,Radio waves, visible light, X-rays, and all the other parts of the electromagnetic spectrum are fundamentally the same thing, electromagnetic radiation,Why Do We Have to Go to Space to See All of the Electromagnetic Spectrum?,電磁波頻譜,無線電

18、波 (Radio) 無線電波是一種電磁波，在電磁波譜中，其範圍波長為15公分2公里的電磁波。無線電波常被用於長距離的通訊，如電視機、收音機等頻道都是運用到無線電波不易被阻擋、折射、變頻等特性。現今也用無線電波來探索宇宙遙遠處的奧秘。,微波 (Microwave) 微波是一種電磁波，在電磁波譜中，其範圍波長為0.115公分的電磁波。微波常被用於短距離的通訊或遙控，如電視機、冷氣機、音響等遙控器都是運用到微波的原理。現今也已應用2450MHz的頻率於廚房中的烹煮食物。,可見光 (Optical-light) 可見光是一種電磁波，其範圍波長約為40007000埃。透過菱鏡可得知可見光的組成顏色，通常

19、界定波長約為40004500埃的為紫光；波長約為45005200埃的為藍光；波長約為52005600埃的為綠光；波長約為56006000埃的光為黃光；波長約為60006250埃的光為橘光；波長約為62507000埃的光為紅光。 紫外光 (Ultraviolet) 紫外光是一種電磁波，在電磁波譜中，其範圍波長為1004000埃的電磁波。這一範圍開始於可見光的短波極限，而與長波X射線的波長相重疊。紫外光是J. W. Ritter於1801年所發現的。應用上，在測定氣體或液體中如氯、二氧化硫、二氧化氮、二硫化炭、臭氧、汞等特定分子，以及各種未飽和化合物的成分的紫外吸收光譜，用途很大。,紅外光 (In

20、frared) 紅外光是一種電磁波，在電磁波譜中，其範圍自波長為7000埃(1 =10-8公分=10-4微米)的紅光到波長為0.1公分的微波。紅外光是M.Herschel於1800年所發現的。紅外光有著顯著的熱效應，可用溫差電偶、光敏電阻或光電管等儀器探測。按波長略可分成0.753微米(1微米=10-4公分)的近紅外區、330微米的中紅外區和301000微米的遠紅外區等三段。應用紅外光譜，在研究分子結構、固態物質的光學性質、夜視環境等，用途極大。,X射線 (X-ray) X射線是一種穿透力很強的電磁波，在電磁波譜中，其範圍波長為0.1100埃的電磁波。X射線是倫琴 (W. Rongen)於18

21、95年所發現的，所以X射線又被稱為倫琴射線。X射線通常是由高速電子與固體碰撞而產生的，或是強光照射下所產生的螢光效應也會有少量的X射線呈現。因為它的強穿透力較不會損傷周遭組成物質，所以可用來作非破壞性物品等材料檢驗，以及動物的身體內部骨骼等醫學檢查。 伽瑪射線 (-ray) 射線的特徵和X射線極為相似，是一種輻射能量高且穿透力極強的電磁波，在電磁波譜中，其範圍波長為0.1埃以下的電磁波。射線是維拉德 (P. Villard) 於1900年所證實的。射線通常是由極高速電子與原子核碰撞而產生。,電磁場對人體有沒有影響,從電燈到發電廠,1854-58 年，英國Univ. of Glasgow的凱爾文

22、（William Thomson，後來封爵Lord Kelvin, 1824-1907），研究越洋電纜理論，促成大西洋兩岸之電訊。他也因此發財。1876年，美國人貝爾(Alexander G. Bell,1874-1922 )發明電話。貝爾的家傳技藝是audiology(幫助聾啞的技術)。他發明電話後成為鉅富，熱心公益。他的公司，至今尚存。晚年他宣稱討厭電話，隱居加拿大東北極寒之地紐芬蘭。 焦耳、凱爾文現在的名氣，多因其熱學上的成就，(焦耳之熱功當量，凱爾文之絕對溫標)。而且，他們合作，發現了氣体膨脹時，溫度下降（Joule- Thomson Effect），這是冷凍機原理。但這發明當時英國的

23、工業界不感興趣。焦耳去世較早。凱爾文1892之封爵，也是因越洋電纜。 為什麼冷凍機原理當時引不起英國工業界的興趣？為什麼用途廣泛的電馬達（其原理祗是安培定律）沒有很早的發展？其中重要原因之一是這些都要大量的電力，而當時還沒有一個便宜的發電方法（電池發電太貴了）。因此，用電量較小的通訊器材（電報、電話），就率先發達。對當時的一般民眾而言，生活中用電還是少見的事。電報是緊急時才用的，而電話也只有少數有錢人才裝得起。 要等發電機成功之後，用電量大的器材，才能發展。而電器之普及，也才能實現。,愛迪生與供電系統,1881年，計劃在紐約市建立發電廠。 需要克服的困難 讓大家接受電燈 市政府批准 經費 設廠

24、設備、零件 為解決問題，不斷的發明 1882年9月4日完成。,1896尼加拉瀑布水力發電開始。世界的電化，從此展開。,供電系統電流之爭直流電、交流電?,美國各地紛紛建立發電廠。 愛迪生的發電廠送出的電力是直流電，它的缺點是電力不能傳送太遠，因此必須在各地建立小規模的電廠。 蒂斯拉(Tesla)原本是愛迪生的助手，因為一件事情摩擦，憤而離開愛迪生，投入威斯汀豪斯旗下，於1888年，蒂斯拉成功地建成了一個交流電電力傳送系統。他設計的發電機比直流發電機簡單、靈便，而他的變壓器又解決了長途送電中的固有問題。利用變壓器，可將輸入線路的電壓提高，在送入家庭用戶或工廠之前，再把電壓降下來。(變壓器 P=IV

25、; 電力線 P=I2 R) 為了維護自己的系統，愛迪生和威斯汀豪斯(Westinghouse)在雜志、刊物上進行論戰 以及大量的政治游說。 一開始，交流電系統受到嚴重的打擊，甚至成為死神的同義語 ，但在其後的幾年，交流電的發展和應用迅速擴大，逐漸占領用戶市場，取得最後的勝利。 1912年，蒂斯拉被授予諾貝爾物理學獎金。但是，當他得知將與愛迪生一起分享這一榮譽時，他表示不接受授獎，這樣獎金便轉發給了瑞典物理學家尼爾斯古斯塔夫達倫。,電磁感應十九世紀物理學最重要的發現，電磁學裏最美麗的詩篇,1821年，要將磁轉成電 十年的努力實驗，依然沒有結果。 神秘的振動 金錢的抉擇 1831年9月23日，終於

26、發現關鍵點，一個移動的磁鐵或通了電流的筒狀線圈，也可以使附近的線圈中，產生感應電流 這一日後來被定為電機工業的誕生日。,愛迪生(Edison, 1847-1931)天才是一分的天份，加上九十九分的後天努力,問題兒童 小時候的他超喜歡問為什麼？，而且超喜歡親自試驗。 想學母雞孵蛋，結果壓碎了一窩蛋。 捉兩隻大貓，想使牠們的毛皮互相摩擦生電，結果是落得滿身抓傷。 有一天，愛迪生終於問起火藥是怎麼做的？結果 愛迪生真正受過的學校教育只有三個月，因為他那愛發問的習慣，令學校老師大為光火，母親只好把他帶回家，自己教導。,與電結緣 12歲在火車上賣報；車廂上做化學實驗，引起火災，被忿怒的車長打成一隻耳聾。

27、 有一次因為救了站長的兒子，而被安排成報務員，自此接觸的電的知識。 自製一台自動定時發報機 ，被車務主任發現而被炒魷魚 。 成為發明家 21歲到紐約找到電報機維修的工作，闖出了名聲，成了發明家，取得許多的專利，後來成立了自己的工程公司，專門製造和改良一些事務機器 。 1876年，愛迪生在紐約南方的夢羅園，成立了他的實驗發明中心，就是我們一般所說的愛迪生發明工廠。這裡擁有精密的設備儀器，還有一批才華卓越的各類專家。1876年到1887年間，這一群以愛迪生為首的科學家，在這裡進行系統的、複雜的、品類繁多的科學研發工作。,發光的原理,愛迪生的電燈之路,愛迪生決心發明白熾燈，他查閱200多冊的書籍，記

28、下大量的筆記，認為關鍵是燈絲。 碳絲：發生燃燒 抽空氣去氧：自製抽氣機、玻璃燈泡；亮8分鐘 其它導體：鈾、白金、鐵絲等共1600 多次耐熱材料 綿線燒成的碳絲：亮45小時(1879年) 600 多種植物纖維的實驗 竹子燒成的碳絲：1200小時(1880年)，第一只實用的電燈。 從開始到成功，總共是13年。 可是要讓燈普及，還有一段路要走。,氣體放電燈與日光燈,人們在研究氣體放電時，發現水銀蒸氣有很奇特的作用。在燈管內充入水銀，使它的氣壓只有大氣壓力的百萬分之一，放電電流大於0.1安培時，這種燈的放電比較強烈，是一種弧光放電，不過它有60%的功率都轉為紫外光，發光效率比白熾燈還低。 能不能將這些

29、紫外光變成可見光呢? 1939年，一種新式的燈管出現，它在內壁塗上螢光物質，居然發出白光，而且可以和白熾光發出一樣亮度的光，可是耗電卻少了許多。 這就是螢光燈，屬於低壓水銀螢光燈，我們日常見到的日光燈就是這類的燈，除了水銀蒸氣外，還摻入了少量的氬氣以幫助放電，而燈絲上也塗有易放電的物質，如氧化鉀或氧化鈣 。兩端通以高電壓，迫使氬氣放電。這些氬氣所放出的電子，高速撞擊水銀原子，使水銀原子提升到一個高能量狀態（叫做電子激發態）。高能量的激發態原子非常不穩定，因此，很快就放出光來而回到原來的安定狀態。當水銀回到 最穩定狀態(Ground State)時, 釋放出波長為 2540埃的紫外光。 可是 這

30、些紫外光可是無法穿透日光燈管壁的,霓虹燈(Neon Light),在1898年,英國化學家雷姆賽(Sir William Ramsay)和特拉弗(Dr Morris Travers)兩人,把空氣中的氧和氮用化學方法移除後,在液態空氣中發現了一種奇怪又稀少的氣體。這種氣體無、無味、無嗅,而且不會被燃燒。但當他們把這種氣體密封在一條半真空的玻璃管中,在玻璃管的兩端通上電流,原來沒有任何顏色的玻璃管,卻會射出鮮艷可愛的紅光來。就是這樣,世界上第一支霓虹燈誕生了。他們面對著這種奇異的氣體和這美麗的光彩下,他們稱這種新發現的氣體為 “氖”(Neon), 氖(Neon)在希臘文中的意思是 “新”。 充在燈

31、管中能發出紅光的種氣體是氖氣。若要霓虹燈產生不同的色彩,這時需要請綠、黃色，藍色、白色的螢光粉來幫助。例如,將藍色的螢光粉塗在玻璃管的內壁上,把玻璃管彎製成所需要的文字或花紋圖案後,裝上電極,並把玻璃管內的空氣抽乾淨,再充進氖氣,就成了粉紅色的霓虹燈了。如果塗上了藍色螢光粉的燈管中充入氬氣和水銀,就成了藍色的霓虹燈;要是塗有綠色螢光粉的燈管中充入氖氣,就成橙紅色;如果把氖氣改為氬氣和水銀,便會成為綠色霓紅燈。,使用日光燈的知識,日光燈管的壽命通常取決於電極的消耗。當放電時，電極的原子會被高能量的水銀離子撞擊(sputtering)出來而損耗。而這種損耗在啟動時最嚴重，（兩極間有高電壓存在）。

32、所以日光燈用久了，兩頭會黑黑 的。 氣壁原來塗了螢光劑，被蓋住後，還能轉換紫外光為可見光嗎？ 通常經過幾千次啟動後電極便失效。所以應該避免常常開關日光燈。 日光燈平均壽命約兩年，更換時兩根一起換 日光燈橫放可使壽命增長且不易損壞 餐廳間採全面照明或局部照明，廁所或洗臉台則使用鎢絲燈泡 灰塵是照明器具的大敵，必須勤於保養 日光燈須取下擦拭，待乾了之後再裝上 因為日光燈管是長期不容易腐化以及含有有害物質成份之一般廢棄物。而且因為我國相關處理技術尚未成熟，也沒有全面執行回收作業。因此我國的業者，目前已經朝低汞產品方面來研發。以降低廢棄後造成環境污染的程度，因此家中如果有廢棄的日光燈管，可以交由地方的

33、清潔隊清理。(但是請注意不要打破喔！可以用報紙包起來，以免割傷清潔人員。),省電燈泡,不過是有著燈泡外型的日光燈 17W的日光燈原本就相當於 3倍多燈泡亮度,發光效率（ Lm/W）,每一消耗電力（WATT）所輸出光的能量（lm），稱為發光效率（lm/w）。每一消耗電力輸出的光源愈多，就表示光源效率愈高，亦即愈省電，發光效率依功率大小、種類、使用狀況而異。 發光效率比較表,眩光眩光是由較高輝度的光源、燈具或窗戶等所造成。在有刺眼的光源存在時，會使眼睛產生不舒服的感覺，或是造成眼睛對於物品辨識能力的下降。為避免眩光的干擾，在視界範圍內，應移開高輝度的光源，例如採用有遮光的燈具、提高燈具安裝高度、降

34、低燈具與周圍之輝度比。對於由太陽所產生的眩光可用窗簾或遮陽板來防止陽光的直射。 全般照明與局部照明全般照明指在室內空間內，使用適當數量的照明設備，使整個空間內均有均勻的照明，通常家庭中客廳、臥房.等全般照明在70150Lux之間即可。若有需要較高照度的活動時，可另以檯燈、壁燈等作為局部照明，提供必要的照度。採用全般照明與局部照明相互配合的照明方式，除可使室內照明更加活潑與多樣化，並可減少照明用電，達到節約用電的目的。,照度 照度的定義為被照體單位面積所受的光通量，其單位為勒克斯(LUX)。每一不同使用目的的場所，均有其合適的照度來配合實際需要。例如，一般家庭書房的全般照明照度約為100 LUX，閱讀時則需要照度600 LUX，此時可用檯燈作為局部照明，以達到所需照度。照度太低時，容易導致眼睛疲勞造成近視，照度太高則過分明亮刺眼，形成電力浪費。,色溫度 不同光色的光，有不同的色溫度，例如當光源色溫度在3000度K以下時，光色開始有偏紅的現