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原标题:从钻木取火说起 人类照明史到底发生了什么?
日出而作、日落而息,夜晚来临就代表着光明已去,每天食生肉、饮生水,过着动物一般的生活,这就是我们先祖最初的生活状态。然而当有一天,天雷震动,并引发了森林大火,先民们看到烧死的动物,吃起来很美味,认为这是上天的恩赐,所以从中学会了用火,从此,夜晚不在黑暗、食物不在生吃,古人的照明史也从此开始。
说到照明史,也许你只记得爱迪生发明了电灯,从此开启了新一轮的照明时代。但是你不知道的是,照明的史的发展经历了很多历程,不同的照明手段陪伴着人们度过了数千年的漫漫长夜,就比如下面这三个成语,你一定听说过。
很久以前有一个叫江泌的人,因为家里很穷,所以白天要去工作赚钱养家,晚上还要帮父母做事,根本没有时间上学读书,有一天江泌看到月亮很亮,认为可以用它的亮光读书写字,所以就开始在月光下学习,可是月亮会慢慢移动,江泌就拿着书随着月光一边移动一边看书,直到月光不见为止,后来,大家就用“随月读书”来形容一个人用功读书,不怕辛苦的精神。
晋代人车胤从小就好学,但是因为家境贫困所以没有良好的学习环境,也没有多余的钱买灯油供他晚上读书,为此,他只能利用白天的时间学习,可是有一天晚上,他在院子里看到许多萤火虫在低空中飞舞,并发出一闪一闪的亮光,他想,将萤火虫集中在一起不就是一盏灯吗?于是,他将萤火虫放在口袋里,虽然不是很亮,但是勉强可以用来读书。此后,这个成语就启示我们,无论环境多么恶劣,都要勤奋苦学。
西汉文学家匡衡从小就勤奋好学,但是由于家中没有蜡烛,所以晚上没办法读书,而邻居家有蜡烛,光亮却照不到他家,于是匡衡就在墙壁上凿了洞引来邻家的光亮,让光亮照在书上读书,从此告诫我们学习要有恒心与毅力。
纵观人类的照明史,火的出现是人类照明的起源,让古人掌握了光和热,告别了茹毛饮血的野蛮时代,更是驱散了黑暗带来了光明。这是人类照明史的开始,经过了几千年的发展,人们到底经过哪些照明工具的变化呢?
古代人的“手电筒”:火把
古人懂得用火之后,就发明了火把,他们把脂肪或者蜡一类的东西涂在树皮或木片上,捆扎在一起,做成了照明用的火把,相当于古代人们的“手电筒”。也有传说在先秦上古时期,有人把艾蒿和芦苇扎成一束,然后蘸上一些油脂点燃作照明用,后来又有人把一根空心的芦苇用布缠上,里面灌上蜜蜡点燃。现在仍有不少的地方保留着使用火把的习俗,彝族的火把节更是名声在外。
燃烧自己照亮他人:蜡烛
“蜡炬成灰泪始干”,这是描写蜡烛点燃自己照亮他人的诗句,虽然现如今蜡烛已经很少再担负照明的功能,但仍有不少的地方需要蜡烛的存在。在生日宴会、宗教节日、集体哀悼、红白喜事等活动中,蜡烛依旧起到重要的作用。
据史料记载,大约在公元前3世纪出现的蜜蜡可能是今日所见蜡烛的雏形,我国产生蜜蜡的时间与西方大致相同,在历史中,蜡烛的普及经历了很长的时间,汉朝时南越向高帝进贡的贡品当中就有蜡烛。到了南北朝时期蜡烛虽然普及了一些,但仍只在上层社会流通,一直到明清以后,蜡烛才走入寻常百姓家。
对比现代蜡烛,古代的蜡烛有很多的不足之处,唐代诗人李商隐诗句中就曾有“剪烛”的说法,当时蜡烛烛芯是用棉线搓成的,直立在火焰的中心,由于无法烧尽而炭化,所以必须不时地用剪刀将残留的烛心末端剪掉。直到1820年,才出现了三根棉线编成的烛心,使得可以完全燃烧。
最开始的蜡烛材质是动物油脂,一直到1825年才出现了石蜡硬脂材质,这种材质质地很软、价格便宜,而且不会产生难闻的气味,在人类照明史上开创了一个新时代。后来人们从石油中提炼出大量的石蜡,理想的蜡烛得到普及和推广。
一个小小的碗,底部有一个把手支撑,这样的简易造型就是春秋战国时期的“豆”,也是灯的前身,灯作为照明的工具,实际上只要有盛燃料的盘形物,加上油和灯芯就能实现最原始的功用,油灯的出现是人类照明史很重要的环节,也经历了多种变革,总结起来就是下面的三个方面:
灯油:动物油-植物油-煤油,灯油做为灯的主要材料,经历了漫长的变化,最开始的动物油和植物油在燃烧的时候会带出烟,气味很难闻,后来提炼出的煤油,燃烧充分,没有过多烟雾产生,成为了灯的主要能源。
灯芯:草-棉线-多股棉线,最开始的草和棉线在使用的过程中无法燃烧尽而炭化,所以在使用的过程中需要不时的将残留的末端减掉,这无疑是件麻烦的事情,最后出现了多股棉线,使灯芯燃烧时自然松开,末端正好翘到火焰外侧,因而可以完全燃烧。
灯身:青铜-青瓷,经过青铜文化的洗礼,油灯和其他事物一样也得到了很好的发展,随着铸造技术的提高,外形上也得到了重要的发展,创造了中国油灯艺术的辉煌,到两汉时期,油灯已经成为一种礼器。到魏晋南北朝时期,随着青瓷技术的成熟,青瓷灯开始取代了此前的青铜灯,而由于青瓷灯造价低廉,民间也开始普及。
19世纪最伟大的发明之一:白炽灯
火把、蜡烛、油灯这些照明工具的更替变化,都没有离开火,都是靠物质燃烧发出的亮光来照明。但是人们并没有满足现状,而是继续追求更为方便的照明方式,于是我们就进入了电器照明的时代。
人类用于实际照明的第一支电光源是英国人戴维与1809年发明的,但是一直到1870年才进入到实用阶段,当时被命名为“电弧灯”,但是因为耗电极大、寿命太短,便退出了历史的舞台。一直到1879年,发明大王爱迪生发明了第一盏真正有广泛实用价值的电灯,从此改写了人类照明的历史,人类走向了用电照明的时代,这是19世界最伟大的发明之一。
随后经过多年的发展灯的种类越来越多,白炽灯、荧光灯、无极灯、蒸汽灯……一系列的灯源出现在我们的生活当中,现代LED灯成为了人们的新宠,它小巧、寿命长、节能等优势深受用户的喜爱。
不过,照明的设备虽然在不断的更新换代,但人们已经不单单只满足充足的照明这么简单,科学、健康的光源成了人们迫切追求的东西。美国曾经有一份调查报告:全球约有2/3的人生活在光污染中。而且,人为光造成的污染逐年增加,德国每年增长6%,意大利和日本每年增长10%和12%,所以对健康光源的需求迫在眉睫。
尤其是孩子,“挑灯夜读”的环境下,他使用的光源真的是最健康的吗?从现在近视眼的“普及度”来看,***是否定的。有些家长总以为为孩子购买了护眼的台灯就能够真正的保护孩子的视力,可是不护眼的护眼台灯让孩子玩“瞎”了眼也是常有的事情,所以选择一款好的台灯至关重要。
那你知道如何选择吗?频闪、眩光、色温、照度、蓝光……这些数据你知道如何去考虑吗?笔者之前写过一篇《的文章,里面有一些选购护眼台灯的小窍门,感兴趣的小伙伴可以阅读一下。
有光的地方就会有文明,数万年前,人类懂得用火驱赶严寒和照明,三千多年前人类开始简单的承载火烛,一直到现在的的LED灯,照明经历了从火、油到电的发展历程,同时也是社会经济和文化的缩影。未来照明还会继续前行,就目前来看,节能、环保、智能是发展的主要趋势,让我们拭目以待。
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萤火虫的光具有的特点是:发出的光都不产生热,叫做冷光。
在自然界中,有许多生物都能发光,如细菌、真菌、蠕虫、软体动物、甲壳动物、昆虫和鱼类等,而且这些动物发出的光都不产生热,故被称为“冷光”。
在自然界众多的发光动物中,萤火虫是其中的一类。萤火虫约有1 500种,它们发出的冷光的颜色有黄绿色、橙色,光的亮度也各不相同。萤火虫发出冷光不仅具有很高的发光效率,而且发出的冷光一般都很柔和,很适合人类的眼睛,光的强度也比较高。科学家研究发现,萤火虫的发光器位于腹部。这个发光器由发光层、透明层和反射层三部分组成。发光层拥有几千个发光细胞,它们都含有荧光素和荧光酶两种物质。在荧光酶的作用下,荧光素在细胞内水分的参与下,与氧化合便发出荧光。萤火虫的发光,实质上是把化学能转变成光能的过程。由于萤火虫的光源来自体内的化学物质——三磷酸腺苷(简称ATP),不带辐射热,发光的效率高,几乎能将化学能全部转化为可见光,为现代电光源效率的几倍到几十倍,物理学家们认为这是非常理想的灯光。
早在40年代,人们根据对萤火虫的研究,创造了日光灯,使人类的照明光源发生了很大变化。科学家先是从萤火虫的发光器中分离出了纯荧光素,后来又分离出了荧光酶,接着,又用化学方法人工合成了荧光素。由荧光素、荧光酶、ATP(三磷酸腺苷)和水混合而成的生物光源,可在充满爆炸性瓦斯的矿井中当闪光灯。由于这种光没有电源,不会产生磁场,因而可以在生物光源的照明下,做清除磁性***等工作。
人们已能用掺和某些化学物质的方法得到类似生物光的冷光,作为安全照明用。
本回答由科学教育分类达人 冯腾推荐
萤火虫最有趣的特点是——尾部发光和猎食的方法。萤火虫发出两点萤火,来源不简单。雌萤的发光器生在腹部最后三节前——两节在腹面,构成阔带形,第三节的发光部分比较小,像两个小点子。雄萤只有尾部末节两个小点。萤火虫是这样来发光的?它表皮下面能够发光的细胞含有萤光素和萤光酶两种成分,萤光素和含有能量的物质结合,有氧气时,受到萤光酶的催化作用,就产生光亮。萤火虫常常一闪一闪地发光。随意把光放大收小,或者熄灭,这说明它能够控制对发光细胞的氧气供应。
自古猿人钻木取火以来,人类经历了动物油灯、植物油灯、煤油灯到白炽灯、日光灯,乃至发展到现在琳琅满目的装饰灯、工程灯等。
人类使用油灯照明的历史特别长。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,最后又被煤油取代了。灯芯也经历了草、棉线、多股棉线的变化过程。为了防止风把火吹灭,人们给油灯加上了罩。早期的罩是用纸糊的,很不安全,后来改用玻璃罩。这样的油灯不怕风吹,在户外也照样使用,而且燃烧充分,不冒黑烟。
可是人类并没有满足,在使用油灯照明的同时,仍然在寻找其他的照明方法。公元前3世纪左右,有人用蜂蜡作成了蜡烛。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。
电灯泡(白炽灯):电线里的电流进入到很细很细的金属丝里,金属丝会产生高热,热到一定程度会发光。
日光灯:它不含红外线,所以它的光是很温和的,不伤眼睛;因为不含有***,用起来比较省电;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。
蒸汽灯:是由密封在玻璃管里的各种蒸汽通以电流而发光的。它们的构造,有点像日光灯,也能省电。蒸汽灯有水银蒸汽灯、钠蒸汽灯。
下一代的新型照明光源,是LED灯,即用高亮度发光二极管做的照明灯。它具有高效、节能、长寿命、环保等一系列优点。
自从人们发现动物园居然能让火石燃烧的更旺。于是人们就用。区线的石头和贝壳装上动物油,在中间插入干草,当芯可能就是最原始的油灯了,这大概是1万年前的事了。