创新课论文灯的由来Word文档下载推荐.docx

1、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1

2、00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

3、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

4、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

5、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。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

6、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

7、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，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

8、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），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8

9、10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，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

10、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

11、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，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

12、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 Braunstein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

13、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。 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

14、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,

15、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XX图片水晶灯图片（2、 壁灯以上图片来自XX图片欧式壁灯及中式壁灯（3、 落地灯以上图片均来自XX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

16、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

17、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

18、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

19、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

20、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

21、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。