Step#20-Tungsteno e Argon

La prima lampadina ad incandescenza era costituita da un bulbo vuoto al cui interno era presente un filamento di carbonio, ma nel 1903 William David Coolidge sostituì il filamento in carbonio con uno in tungsteno e il bulbo della lampadina fu riempito con un gas inerte:l'argon.
Da allora la lampadina ad incandescenza ha subito pochi cambiamenti fino a quando non è stata tolta dal mercato e sostituita da lampadine più efficienti come quella a LED.
Il tungsteno è un metallo duttile cioè può essere ridotto in fili sottili, questa proprietà ha permesso il suo utilizzo all'interno della lampadina inoltre l'impiego di questo metallo ha aumentato l'efficienza della lampadina.
L'argon è un gas nobile inerte ,ovvero un gas che non reagisce con gli altri elementi, questo gas allunga la vita del filamento di tungsteno e riduce l'annerimento del bulbo dovuto alla sublimazione del tungsteno.

Fonti:
Wikipedia: tungsteno , argon

Step15B- Come è fatto un LED

Il LED è un diodo che sfrutta l'effetto dell'elettroluminescenza, questo diodo è realizzato da strati  sottili di semiconduttore a cui vengono aggiunti pochi atomi di un altro materiale, questo processo è noto come drogaggio, il drogaggio è fondamentale per realizzare l'elettroluminescenza.
Questo dispositivo è realizzato in modo che la luce venga riflessa così che la luminosità sia maggiore, il tutto è montato all'interno di piccolo contenitore di plastica che può essere trasparente o di vari colori.

L'immagine è stata presa da google immagini, raffigura una spia led e spiega brevemente come funzione e da cosa è composta.

Step#15A-La storia dei LED

Negli ultimi anni la tecnologia LED è spopolata per via delle sue notevoli caratteristiche tra cui la più importante è il basso consumo energetico, ma la tecnologia led non è recente infatti nasce nel 1961 per mano di James R. Biard e Gary Pittman nei laboratori della Texas Instrument. Ma i led sviluppati da Pittman e Biard non trovarono largo impiego perché erano in grado di emettere esclusivamente luce infrarossa,ovvero luce la cui frequenza non rientra nel campo del visibile.
L'anno successivo Nick Holonyack Jr sviluppò il primo LED ad emettere luce nel visibile,successivamente i LED furono realizzati in molti colori ma solo nel 1993 è stato realizzato il primo LED a luce blu ad alta emissione.
Quest'ultimo miglioramento ha reso possibile lo sviluppo del led a luce bianca  che ormai ha sostituito le lampadine ad incandescenza.

Diversi modelli di LED

La foto è tratta da Wikipedia

Step#14-La lampadina ad incandescenza

Al XIX secolo è legato un forte progresso scientifico, progresso che ha toccato molti campi tra cui quello dell'illuminazione.
Nel 1820 Parigi è la prima città che dispone di illuminazione pubblica a gas guadagnandosi l'appellativo di Ville lumiere, in seguito anche le altre città seguiranno l'esempio parigino ma nel frattempo si conducono le prime ricerche sui fenomeni elettromagnetici che consentiranno l'invenzione delle lampadine elettriche.
In molti si sono impegnati nella realizzazioni di lampadine ottenendo risultati validi e non, a riscuotere il successo maggiore è stata la lampadina ad incandescenza sviluppata da Swan ed Edison.

Lampadina ad incandescenza

La prima lampadina ad incandescenza era costituita da un bulbo di vetro vuoto ,diversamente da quelle odierne in cui è presente del gas inerte, e da un filamento di carbonio che attraversato da corrente elettrica permette l'emissione di fotoni.L'emissione dei fotoni è dovuta agli elettroni che eccitati dalla corrente cambiano livello energetico temporaneamente e quando dal livello energetico superiore ritornano a quello inferiore rilasciano l'energia in eccesso sotto forma di fotoni, ovvero luce.

La lampadina ad incandescenza ha subito molti miglioramenti ma il più importante è la sostituzione del filamento di carbanio con quello di tungsteno avvenuto nel 1910, il padre di questo cambiamento è William David Coolidge.

Negli stessi anni in cui Edison realizzava la sua lampadina
Alessandro Cruto realizzava una validissima alternativa alla lampadina ad incandescenza, questo argomento è stato trattato in uno dei precedenti post del blog, se siete interessanti vi consiglio di dargli uno sguardo.

La foto è tratta dal museo virtuale del politecnico di Torino.