一般認為電燈是由美華人湯馬士·愛迪生所發明.但倘若認真的考據,另一美華人享利·戈培爾(Heinrich G��bel)比愛迪生早數十年已發明了使用相同原理和物料、而且可靠的電燈泡,而在愛迪生之前很多其他人亦對電燈的發明作出了不少貢獻.1801年,英國一名化學家戴維將鉑絲通電發光.他在1810年亦發明了電燭,利用兩根碳棒之間的電弧照明.1854年享利·戈培爾使用一根炭化的竹絲,放在真空的玻璃瓶下通電發光.他的發明今天看來是首個有實際效用的白熾燈.他當時試驗的燈泡已可維持400小時,但是並沒有即時申請設計專利.

1850年,英華人約瑟夫·威爾森·斯旺 (Joseph Wilson Swan)開始研究電燈.1878年,他以真空下用碳絲通電的燈泡得到英國的專利,並開始在英國建立公司,在各家庭安裝電燈.

1874年,加拿大的兩名電氣技師申請了一項電燈專利.他們在玻璃泡之下充入氦氣,以通電的碳杆發光.但是他們無足夠財力繼發展這發明,於是在1875年把專利賣給愛迪生.

愛迪生購下專利後,嘗試改良使用的燈絲.1879年他改以碳絲造燈泡,成功維持13個小時.到了1880年,他造出的炭化竹絲燈泡曾成功在實驗室維持1200小時.但是在英國,斯旺控告愛迪生侵犯專利,並且獲得勝訴.愛迪生在英國的電燈公司被迫讓斯旺加入為合夥人.但後來斯旺把他的權益及專利都賣了給愛迪生.在美國,愛迪生的專利亦被挑戰.美國專利局曾判決他的發明已有前科,屬於無效.最後經過多年的官司,愛迪生才取得碳絲白熾燈的專利權.

愛迪生的最大發現是使用鎢代替碳作為燈絲.之後在1906年,通用電器發明一種製造電燈鎢絲的方法.最終廉價製造鎢絲的方法得到解決,鎢絲電燈泡被使用至今.

電燈泡的最大問題是燈絲的蒸發.因為鎢絲上細微的電阻差別造成溫度不一,在電阻較大的地方,溫度升得較高,鎢絲亦蒸發得較快,於是造成鎢絲變幼,電阻進一步增大的迴圈；最終令鎢絲燒斷.後來發現以惰性氣體代替真空可以減慢鎢絲的蒸發.今天多數的電燈泡內都是注入氦、氬或氪氣.

現代的白熾燈一般壽命為1,000小時左右.

鹵素燈泡

紫外線濾鏡下的鹵素燈泡

放大

紫外線濾鏡下的鹵素燈泡

鹵素燈泡(Halogen lamp),亦稱鎢滷燈泡,是白熾燈的一種.原理是在燈泡內注入碘或溴等鹵素氣體.在高溫下,蒸發的鎢絲與鹵素進行化學作用,蒸發的鎢會重新凝固在鎢絲上,形成平衡的迴圈,避免鎢絲過早斷裂.因此鹵素燈泡比白熾燈更長壽.此外,鹵素燈泡亦能以比一般白熾燈更高的溫度運作,它們的亮度及效率亦更高.不過在這溫度下,普通玻璃可能會軟化.因此鹵素燈泡需要採用溶點更高的石英玻璃.而由於石英玻璃不能阻隔紫外線,故此鹵素燈泡通常都而需要另外使用紫外線濾鏡.

鹵素燈泡上的水晶玻璃如果有油,會造成玻璃上溫度不一,減低燈泡的壽命.因此換鹵素燈泡時要避免人手觸及燈泡的玻璃.若果手指摸到應以酒精清潔

效能

大部分白熾燈會把消耗能量中的90%轉化成無用的熱能,只少於10%的能量會成為光.相比之下,螢光燈(Fluorescent lamp,亦稱光管) 的效率高很多,接近40%,所產生的熱只是相同亮度的白熾燈的六分一.故此很多地方,特別是夏天需要空氣調節的商場、大樓都會使用螢光燈照明以節省電力.小型的螢光燈(節能燈泡)把螢光燈及啟動電子結合,使用標準電燈泡的介面,用以替代普通白熾燈泡.例如一個26瓦的節能燈泡,發出的亮度為11瓦,熱量為 15瓦.發出相同亮度11瓦的白熾燈泡耗電多四倍,達100瓦；放出熱量多六倍,達90瓦.

很多家居內的電燈仍然是以普通白熾燈為主.鹵素燈泡近年亦變得較為流行,特別是光源需要集中的情況,例如家居的射燈,汽車車頭燈,經常會使用鹵素燈泡.良好的鹵素燈泡可以達到15%的效率.例如一個60瓦的鹵素燈泡,亮度可等同一個100瓦的普通燈泡.但是鹵素燈泡體積細小,運作時溫度非常高.在家居應用時需要特別防護,防止引起火災.

約瑟夫·斯旺。1878年，他以真空下用碳絲通電的燈泡得到英國的專利，並開始在英國建立公司，在各家庭安裝電燈。 1874年，加拿大的兩名電氣技師申請了一項電燈專利。他們在玻璃泡之下充入氦氣，以通電的碳杆發光。但是他們無足夠財力繼發展這發明，於是在1875年把專利賣給愛迪生。

　　公眾廣泛認為是Thomas Edison(托馬斯.愛迪生)發明了電燈，然而，電燈泡真的是愛迪生最早發明的嗎？

　　

　　事實上在愛迪生之前，有多名發明者做出了大量的探索和研究，經歷了幾十年之後才成功發明出一種能持久發光的白熾燈。下面我們來看看，這個改變世界的具有重要里程碑意義的發明，它的歷史上都有哪些人留下了他們的名字。

　　1802年

　　

　　圖：英國化學家和發明家Humphry Davy（漢弗萊·戴維），最早提出人類電光源照明的設想並付諸實施。

　　Humphry Davy（漢弗萊·戴維），英國化學家、發明家。1802年，他在英國皇家學院的地下室（又是地下室）裡用2000個伏打電池連線在一起，讓電流透過一塊鉑條發光。雖然對於實際應用來說，它既不夠亮，又不夠持久，但是為後面75年來的各種發明家關於白熾發光燈泡的探索奠定了基石。

　　同年，俄國彼德羅夫教授論述了碳極電弧發光現象，並提出弧光照明。

　　1809年

　　

　　圖：還是Humphry Davy（漢弗萊·戴維），帥得很，完全可以靠臉吃飯的，在歷史舞臺上拼的卻是才華。

　　1809年，還是 Humphry Davy（漢弗萊·戴維），進行了它的碳極電弧發光試驗，這就是大家熟知的歷史上第一盞“弧光燈”。但真正的碳極弧光燈的出現又經歷了33年，正式廣泛應用則經歷了58年，殊為不易。

　　電應用於照明是從碳極弧光燈開始的，碳極弧光燈的問世開闢了電光源照明的新時代，它標誌著人類實現了由電到光的轉化過程。

　　

　　圖：從1802年 Humphrey Davy 闡述人造電光源設想並進行實驗，以及同年俄國彼德羅夫教授論述了碳極電弧發光現象，並提出弧光照明，到 1842 年法華人改進發明瞭第一支碳極弧光燈，直到1867年，Charles Wheatstone 和 Werner Siemens 發明了自激發(self-excited)發電機，電弧燈開始照亮法國巴黎街道，取代了幾萬盞煤氣燈（如上圖）。

　　1835年

　　蘇格蘭發明家和作家 James Bowman Lindsay（傑姆斯.鮑曼.琳賽）在蘇格蘭港口城市敦提的一次公開會議上用一個燈泡原型展示了第一盞恆流燈，他宣告在這盞燈下能“read a book at a distance of one and a half feet”。

　　很遺憾，他的興趣後來轉移到了無線電和電弧焊接上去了，所以沒有對電燈再做任何改進和深入研究，要不然，也許歷史就要改寫了。

　　

　　圖：蘇格蘭發明家和作家James Bowman Lindsay（傑姆斯.鮑曼.琳賽），那時候的牛人就是這麼多，title 都是幾個家，隨便玩玩都是歷史留名的偉大發明。

　　1840年

　　大不例顛科學家 Warren de la Rue（德拉魯）把鉑金用真空管封裝起來並將電流匯入，他充分利用了真空避免鉑金與空氣的反應，以及鉑金熔點高的特點，但昂貴的金屬鉑導致這個發明沒法被廣泛使用。（搞定了抽真空的技術，卻沒搞定燈絲材料，可惜~~）

　　

　　圖：大不列顛科學家Warren de la Rue（德拉魯），發明了真空的鉑金燈絲燈泡，可惜成本太高，無法廣泛應用。

　　

　　圖：愛迪生後來也用鉑金做過燈絲，這是愛迪生研製的用鉑金做燈絲的燈泡。

　　1841年

　　1841年，英格蘭人 Frederick de Moleyns 申請了第一個白熾燈專利，該專利燈泡使用真空泡殼封裝鉑金燈絲。（為什麼發明家和專利持有人不同涅？各位要看好自己手中的技術，別忘了申請專利呀~~）

　　1845年

　　1845年，美華人 John W. Starr 獲得了碳絲白熾燈泡的專利。只可惜，獲得專利後不久他就死了，他的專利根本沒來得及商用，也很少有人知道他。（sigh~~）

　　1850年

　　Edward Shepard（愛德華.謝巴德）發明了一種用炭絲髮光的白熾弧光燈。

　　

　　圖：Edward Shepard（愛德華.謝巴德）

　　同年，Joseph Wilson Swan（約瑟夫·威爾遜.斯萬）開始將碳化紙絲用做發光材料。但是他始終沒有找到好的抽真空的方法，直到後來得到真空技術專家Charles Stearn 的幫助，那是後話了。

　　1854年

　　Heinrich Gbel，一位德國鐘錶匠，發明家，他把碳化竹絲放在玻璃殼裡，發明了歷史上第一隻真正意義上的電燈。（可惜，為了專利和愛迪生打官司敗訴，直到死後才被很多國家在出版材料上認可是電燈的發明者）

　　1981年，他作為顧問為美國電燈公司工作，改進燈泡的機械結構，併為公司開發了碳絲燈泡。

　　

　　圖：德國鐘錶匠和發明家Heinrich Gbel

　　

　　圖：德國鐘錶匠、發明家 Heinrich Gbel 的燈泡

　　1982年，Heinrich Gbel自主創業，並申請了燈泡專利。他想把專利賣給愛迪生電燈公司，但是愛迪生沒看上，後來發生了美國曆史上著名的“Gbel-Defense”專利戰。

　　1875 年

　　加拿大人 Henry Woodward(亨利.伍德沃德) 和 Matthew Evans（馬修.伊萬斯）獲得了電燈專利，可是他們在商業化的程序上並沒有取得成功，1879年，他們把專利賣給了愛迪生。（可見專利也沒什麼用，懂得把技術商業化才是王道啊~~）

　　

　　圖：加拿大的燈泡專利檔案

　　1878年

　　幾十年鍥而不捨的英國物理學家和化學家 Joseph Wilson Swan (約瑟夫·威爾遜.斯萬，1828-1914)，終於在真空專家Charles Stearn 的幫助下，避免了電燈很快黑化的現象，但是永續性還是不夠。後來，他對燈絲進行持續改進，用從棉花裡提取一種碳化纖維，發明了實用且持久發光的電燈。

　　也是從1878年起，他開始在自己家裡做燈泡，他家也是歷史上第一批用電燈泡來照明的。1880年，Swan在英國拿到了電燈泡的專利。

　　

　　圖：英國物理學家和化學家 Joseph Wilson Swan (約瑟夫·威爾遜.斯萬，1828-1914)

　　

　　圖：碳絲燈泡的黑化現象，需要利用好的真空技術，才能延長壽命。

　　1879年

　　Thomas Alva Edison（托馬斯·阿爾瓦·愛迪生）購買了1875年Henry Woodward(亨利.伍德沃德) 和 Matthew Evans（馬修.伊萬斯）的燈泡專利，並在此設計基礎上做了改進，發明了一種碳化燈絲。愛迪生將燈絲放置於真空燈泡內，第一次成功能持續燃燒13.5個小時，到後面能持續燃燒40個小時。

　　

　　圖：愛迪生獲得燈泡改進專利的圖紙

　　

　　圖：早期的愛迪生燈泡

　　到1880年，他發明的燈泡能持續發光600個小時，效能可靠，在市場上廣泛銷售，取得了巨大的商業成功。這也是為什麼愛迪生作為電燈的發明者廣為人知的原因。

　　1904年

　　1904年，德國/匈牙利化學家/發明家Alexander Just 和克羅埃西亞化學家/發明家Franjo Hanaman發明了第一個鎢絲燈泡。

　　

　　圖：匈牙利鎢絲燈泡廣告，這是人類歷史上第一個使用鎢絲取代碳絲的燈泡。

　　

　　圖：德國/匈牙利化學家/發明家Alexander Just

　　

　　圖：克羅埃西亞化學家/發明家Franjo Hanaman

　　1913年

　　1913年，美國物理學家、化學家，GE公司的 Irving Langmuir（歐文.朗繆爾）發現在燈泡內充入惰性氣體，而不是抽成真空，可以緩解黑化現象，延長燈泡壽命。

　　

　　圖：獲得過諾貝爾化學獎的Irving Langmuir（歐文.朗繆爾）

　　對了，這哥們還獲得過1932年的諾貝爾化學獎。

　　至此為止，白熾燈的基本技術問題都已經解決，正式大範圍決定性地開啟了人類的電氣照明時代。但白熾燈的歷史程序並沒有結束，商業化之後，各公司各路人馬都在工藝的改進和光效的提高做出了很多嘗試和努力。

　　相信在不久的未來，燈光在我們的生活中不再僅僅是起著照明的作用，而是以更多的形式出現在我們的身邊。

　　我們經常會聽到這樣的故事：

　　愛迪生為了發明燈泡嘗試了6000多種材料，7000多次實驗。

　　終於如願以償找到能堅持45個小時之久的燈絲材料，也標誌著偉大的電燈被髮明瞭出來！

　　也印證了愛迪生的那句名言：“天才是百分之九十九的汗水加上百分之一的靈感。”

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　　故事最大的漏洞就是：小學沒畢業的愛迪生怎麼就知道電流能讓導體發光呢？

　　這也是故事著重凸顯愛迪生那百分之九十九的汗水而對前期那百分之一的靈感避而不談的原因。

　　

　　但事實的真相是愛迪生在電燈的發明中連那百分之一的靈感也沒有，電燈的想法是他從英華人約瑟夫·斯萬那裡順來的。

　　約瑟夫·斯萬爵士是英國知名的化學家、物理學家和發明家。

　　他早年在家鄉的藥店當學徒，跟隨一位藥劑師學習，出師後一直從事化學方面的工作。

　　但斯萬個人最感興趣的研究還是電與光之間的神秘聯絡。

　　早在1848年，20歲的斯萬就開始著手研發電燈了，並在燈絲的材質選擇上有重大突破。

　　

　　圖/約瑟夫·斯萬

　　他將一種硬紙板剪成馬蹄鐵弧形的條狀，然後放在坩堝中烘烤製成碳化的碳阻絲。

　　把碳絲兩頭接上導線封閉在一個鐘形玻璃罩內，並儘可能地抽出內部的空氣。

　　導線接上電池的兩個電極，碳絲髮出明亮的光芒，這便是最原始的白熾燈。

　　雖然斯萬的燈泡只亮了13.5個小時就燒壞了，但這不妨礙它成為一個偉大的突破。

　　那一年，愛迪生1歲。

　　

　　圖/愛迪生

　　由於當時電燈的前置基礎技術不成熟，用於供電的電池效能差電壓低，真空技術也沒發展起來。

　　斯萬的電燈不僅沒有什麼實用價值，效能也相當差，糟糕的真空技術總是讓碳絲很快就燒斷。

　　為此他一直在改進自己的這個發明，陸陸續續研究了12年之久。

　　始終無法突破耐用性這個瓶頸，在1860年徹底放下了實驗工作。

　　這一年，愛迪生已經是個13歲的小報童了。

　　

　　圖/愛迪生

　　直到1875年，斯萬才又重新拾起最初的電燈研究。

　　有兩方面原因，一個是因為英國物理學家克魯克斯為研究真空放電現象而改進了抽真空技術。

　　另一個是比利時的工程師格拉姆和德國的西門子製造出了效能出眾的直流電動機。

　　這兩項技術的完善讓斯萬看到希望，他只需要在製作燈絲的技術上努力就足夠了。

　　斯萬的電燈的確沒有因為燈泡中殘餘的氧氣而發生燃燒，但卻暴露出了另一個問題。

　　圖/一種斯萬式馬蹄形碳絲白熾燈

　　那一年，愛迪生在去懷俄明看日食的路上，閒談中從物理學家巴克的口中得知了斯萬的白熾燈。

　　他頓時覺得白熾燈將來肯定會成為家家必備的照明裝置，趁目前技術還不成熟趕緊加緊研發搶佔先機。

　　經過這些年，愛迪生可不再是個小報童了，他已經是發明了留聲機、自動電報機的大發明家。

　　雖然他自己沒有什麼文化，但他懂得用人之道，在他的實驗室裡不乏大學生和科學家。

　　

　　圖/日食觀光團，右二為愛迪生，1878年攝

　　他立馬指派手下的科學家烏普頓協助研發白熾燈的工作。

　　另一方面，白熾燈的研發還遠沒到能應用的地步，愛迪生就已經成立了新的電燈公司。

　　並且還登報宣傳他已經解決了電燈的各種配套問題，吸引了不少投資者。

　　

　　圖/手持燈泡的愛迪生，數碼修復版

　　這也逼得斯萬不得不早早將自己還不算成熟的白熾燈拉上臺面展示。

　　1878年，斯萬在紐卡斯爾的學會上公開展示了他的白熾燈，但最擔心的事情還是發生了。

　　燈絲還是由於過大的電流而被燒壞了，這個問題在次年的再次展示上才被解決。

　　不過這並不妨礙斯萬在英國申請碳絲真空玻璃罩白熾燈的專利。

　　而愛迪生投入的大量財力人力也沒有白費，1879年他的實驗室採用碳化棉絲製成了持久的白熾燈，並在年底公開展示了他的白熾燈。

　　斯萬得知後心裡當然不爽，一個沒文化的小輩還想彎道超車？

　　他在《自然》雜誌上刊文指出：“15年前，我就根據白熾燈原理將焦化紙和焦化紙板用於製造電燈，確切地說，我曾將它製成馬蹄鐵的性狀來使用，正如愛迪生現在使用它的樣子。”

　　

　　圖/幾款愛迪生燈泡

　　譴責是徒勞的，發明最終還是要靠專利來說話的。

　　1880年末，斯萬的白熾燈在英國獲得了專利，成為了英國第一個白熾燈專利。

　　

　　圖/斯萬的白熾燈專利

　　而愛迪生的專利就沒那麼順利了，雖然申請日期比起斯萬早了幾個月，但在1883年被美國專利局判定是基於索耶發明的微創新，專利無效。

　　

　　索耶拿到了美國第一個白熾燈專利

　　愛迪生上訴了6年之久終於在1889年才重新拿到了白熾燈的專利。

　　

　　圖/愛迪生的白熾燈專利

　　即使愛迪生的商業天賦再高，也無法撼動斯萬白熾燈在英國的地位。

　　愛迪生公司的商業帝國觸及英國市場，也不得不花高價購買斯萬的專利授權。

　　最終雙方合夥在英國成立“愛迪萬”（EdiSwan）公司，從此過上了幸福的生活。

　　

　　故事講完，你一定會以為白熾燈肯定就是斯萬發明的，那就未免錯得有些離譜了。

　　如果說電燈是英華人斯萬發明的，那俄華人肯定就不願意了。

　　在他們的國家，前有洛德金於1872年發明的白熾燈，後有亞布羅契科夫於1875年發明的“蠟燭”碳棒電燈。

　　

　　圖/亞布羅契科夫的蠟燭拿到了俄國第一個電燈專利

　　如果說電燈是俄華人發明的，那德華人就肯定不願意了。

　　德華人亨利·戈培爾1854年發明的碳化竹絲白熾燈當時就可持續照明400個小時，那時他還沒有加入美國國籍。

　　

　　圖/戈培爾的發明被認為是第一個實用的白熾燈

　　如果說電燈是德華人發明的，那英國又會重新不願意了。

　　因為在1801年，大化學家、英國皇家學會會長戴維就透過實驗讓鉑絲通電發光。

　　8年之後，戴維和他的學生法拉第一起研製了碳棒弧光燈，但因為亮度太高損耗太快而不適合家用。

　　

　　圖/戴維的弧光燈開啟了電燈時代

　　電燈究竟是誰發明的？

　　是把電燈推廣到每家每戶的第23個發明人愛迪生？還是更早製作出實用白熾燈的其他發明者？

　　都不是，沒有人真正發明了電燈，電燈只是人類科技發展道路上一個必然的里程碑。

　　沒有直流發電機技術，沒有成熟的真空技術，沒有電學理論的基礎。

　　就算帶著現成的電燈回到那個年代也仿造不出合格的產品，斯萬的經歷就是最好的例證。