Vortragsthema
Prof. Hans-Joachim Wilke | ||
Wie der Mensch Licht in die Dunkelheit brachte - Vom Kienspan zur Energiesparlampe | ||
In der Jungsteinzeit (10 000 v. Ch. bis 3 000 v. Chr.) wurden die Menschen sesshaft und begannen Ackerbau zu treiben. Erste Lichtquellen für ihre Hütten und Häuser waren Lagerfeuer, Kienspan und Fackel. Um 2 800 v. Cr. gab es in Ägypten Öllampen mit schwimmenden Dochten. Später wurden geschlossene Gefäße ähnlich unseren Teekannen mit einem Docht in der Tülle benutzt, damit man das Öl nicht vergießt. Solche Öllampen fanden in der Antike, (800 v. Chr. bis 500 n.Chr., im Mittelalter (500 n. Chr. bis 1450) und weit in die Neuzeit (ab 1450) hinein eine breite Anwendung. Bienenwachs- und Talgkerzen sind seit etwa 100 n. Chr. bekannt, wurden aber zunächst vor allem für religiöse Zwecke genutzt.
Die zuverlässige Petroleumlampe mit nachführbarem Docht und Zugzylinder wurde erst 1855 erfunden. Auch Gasglühlicht gibt es erst seit 1885. Inzwischen hatte Davy 1808 die elektrische Bogenlampe erfunden und Goebel 1859 die elektrische Glühlampe. 1885 wurde in Berlin das erste Elektrizitätswerk auf dem europäischen Festland gebaut.
Im Vortrag wird diese Entwicklung experimentell nachgestaltet.
Hinsichtlich der elektrischen Beleuchtung beginnen die Betrachtungen mit der Kohlefaden-Vakuumglühlampe und ihrer schrittweisen Weiterentwicklung zur Halogenlampe.
Zu Lichtquellen, in denen der elektrische Strom in Gasen fließt, werden einfache Experimente im Milliamperebereich (Glimmentladung); im Amperebereich (Bogenentladung) und im Kiloamperebereich (Funkenentladung) vorgeführt. Mit dem glühelektrischen Effekt, dem lichtelektrischen Effekt und dem Feldeffekt werden wichtige Möglichkeiten zur Erzeugung freier
Elektronen in Gasen demonstriert. Die Ladungsträgervervielfachung durch Stoßionisation ist am Zünden und Löschen einer Glimmentladung erkennbar.
Ein wesentlicher Schwerpunkt der Anwendung dieser Phänomene sind die Lichtquellen Glimmlampen, Leuchtstofflampen, Metalldampfniederdruck- und -hochdrucklampen. Die Erzeugung unterschiedlicher Lichtfarben erfolgt durch verschiedene Gase oder Dämpfe, verschiedene Glassorten, die fluoreszierend oder als Filter wirken, sowie durch Leuchtstoffe. Im Mittelpunkt der Experimente stehen Leuchtstofflampen in Röhrenform, die es ermöglichen, Licht in allen Spektralbereichen bis hin zum Ultraviolett sowie Phosphoreszenzeffekte zu erzeugen.
Schließlich wird ein Ausblick auf Leuchtdioden und ihre Perspektiven gegeben.
Den Abschluss stellt eine Übersicht mit den Wirkungsgraden dar, die die großen Fortschritte bei der Entwicklung der Lichtquellen belegt.
Material zum Vortrag (0,8 MB pdf-Datei) |
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