Une lampe à incandescence est une source lumineuse constituée d'un récipient transparent sous vide qui peut être rempli d'un gaz inerte et d'un corps incandescent placé à l'intérieur. Une telle lampe émet de la lumière visible due au chauffage par un courant électrique du corps incandescent, qui, en règle générale, est une spirale en alliages de tungstène.
Lampes à arc
L'ancêtre de la lampe à incandescence peut être considéré comme une lampe à arc, apparue un peu plus tôt. La source lumineuse de ces lampes était le phénomène de l'arc voltaïque. On pense que le premier à observer ce phénomène fut le scientifique russe Vasily Petrov en 1803. Pour obtenir un arc voltaïque, il a utilisé une grande batterie de piles et 2 tiges de charbon de bois. Après avoir fait passer un courant à travers les tiges, il a connecté leurs extrémités et les a écartées, recevant un arc. En 1810, le physicien anglais Devi fit de même. Les deux scientifiques ont écrit des articles scientifiques dans lesquels ils soutenaient que l'arc voltaïque pouvait avoir des applications pratiques à des fins d'éclairage.
Les lampes à arc à charbon présentaient de sérieux inconvénients: les tiges brûlaient très rapidement, il fallait les déplacer constamment l'une vers l'autre pendant qu'elles brûlaient. Malgré cela, de nombreux scientifiques ont continué à travailler sur l'amélioration des lampes à arc, mais ils n'ont pas réussi à se débarrasser complètement des inconvénients inhérents aux lampes à arc.
Lampes incandescentes
On pense que la première lampe à incandescence a été fabriquée en 1809 par le scientifique Delarue; le fil de platine est devenu le corps incandescent de cette lampe. La lampe s'est avérée peu pratique et de courte durée, elle a donc été rapidement oubliée. L'étape suivante dans la diffusion à grande échelle des lampes à incandescence était un brevet pour une lampe à incandescence, obtenu par l'inventeur russe Lodygin en 1874. Cette lampe se composait d'un récipient sous vide avec un corps incandescent sous la forme d'une tige de carbone à rotor mince. Mais cette lampe était encore très loin d'être parfaite, bien qu'elle ait reçu peu d'utilisation pratique.
Cela a continué jusqu'à ce que le célèbre et talentueux inventeur américain Edison rejoigne le processus au milieu des années 1870. L'inventeur s'est mis au travail avec sa portée habituelle. À la recherche du matériau le plus optimal pour le fil, plus de 6 000 composés et substances différents ont été testés, pour lesquels une somme énorme de 100 000 dollars a été dépensée à l'époque. À la suite des expériences, il s'est installé sur un fil de fibres de bambou carbonisées et a fabriqué plusieurs dizaines de lampes sur leur base.
Mais les lampes qui utilisaient des filaments de bambou étaient très chères à fabriquer, alors les recherches se sont poursuivies. Dans la version finale, la lampe à incandescence se composait de: une calotte en verre sous vide, dans laquelle un filament à base de coton fabriqué au moyen d'opérations complexes était placé entre deux électrodes de platine, le tout était placé sur une base avec des contacts. La fabrication de telles lampes était très compliquée et coûteuse, ce qui n'a pas empêché Edison de les fabriquer pendant plusieurs décennies.
Pendant tout ce temps, Lodygin a poursuivi son travail, grâce auquel, dans les années 1890, il a réussi à inventer et à breveter plusieurs types de lampes, dans lesquelles des filaments de métaux réfractaires devenaient des corps incandescents. En 1906, il vend un brevet pour un filament de tungstène à la société américaine General Electric et construit une usine aux États-Unis pour la production électrochimique de titane, de chrome et de tungstène. Le brevet vendu est d'une utilité limitée en raison du coût élevé du tungstène.
En 1909, Irving Langmuir, spécialiste dans le domaine de la technologie du vide de General Electric, en introduisant des gaz rares lourds dans les flacons, augmente la durée de vie des lampes. En 1910, le filament de tungstène, grâce à l'invention d'un procédé de fabrication amélioré par William D. Coolidge, supplante tous les autres types de filaments. Les lampes à incandescence sont largement utilisées dans la pratique, qui a survécu jusqu'à ce jour.
