文／方良吉 教授

今年諾貝爾物理學獎將頒授給發現高亮度藍光LED的三位日本學者。在全球共同關注節能減碳的呼籲中,百多年來一直提供人類照明的白熾燈,也就是俗稱的電燈泡、電火球,卻步入歷史之中。電燈泡就因為比較耗能,於是被其他照明器具取代。今天在大賣場已經找不到小時候夜間伴隨你寫功課用的白熾燈泡。在那種燈光下有過特別溫馨的感覺,如今只剩下回憶。就因為白熾燈光譜連續而其他照明多是波段不連續的光譜。

在百年多前(1900年前後)愛迪生推出了具商業實用性的電燈泡,當時燈絲為竹碳材質,燈泡壽命好的話,可長約幾百小時。在1906年,美國奇異GE公司首先推出了鎢絲燈泡,接著在1913年, Irving Langmuir 更發現燈泡內若灌入惰性氣體Argon氬氣,燈泡壽命會增加一倍。原來燈絲在高溫下會昇華成氣體,於是燈絲會變得更細,然後電阻增加使溫度變更高,最後燈絲就斷裂。當時一般學者認為加入惰性氣體可能產生對流,無助於阻止昇華而且增加成本。但是 Langmuir不認為是如此,仔細研究燈絲分子在高溫下的表面各種現象,最後還發現線圈狀的燈絲,燈泡壽命較長效能也較高。白熾燈壽命可達2000小時可以說是Langmuir 的重要貢獻。1932年的諾貝爾化學獎就因他在各種表面現象(surface science)的研究貢獻而頒授獲獎。

所以勉強的來說,對人類貢獻百年,照明一世紀的白熾燈也曾獲得諾貝爾獎。只是白熾燈消失之後,那種有連續光譜、沒有燈衰、容易調光、感覺溫馨的照明時代,已經變成是過去式了。