08/04/2020
Theo chiều dài lịch sử, ngành kỹ thuật chiếu sáng luôn phát triển cùng thời đại cho tới ngày hôm nay.
- 5000 năm về trước, nguồn sáng nhân tạo đầu tiên là ngọn nến.
- Isaac Newton (1642-1727), từ năm 1669 đã phát hiện ánh sáng trắng là tổ hợp của ánh sáng bẩy màu khi cho tia sáng mặt trời chiếu qua lăng kính.
- Năm 1756, nhà bác học Nga M. Lomonosov (1711-1785) là người đầu tiên phát hiện tế bào thị giác và đề xuất thuyết ba màu của ánh sáng.
- Ánh sáng trắng mà mắt người cảm nhận được có bản chất sóng điện từ từ tia tím có bước sóng 380 nm tới tia màu đỏ có bước sóng 780 nm.
- Thuyết lượng tử ra đời cuối thế kỷ 19 với Marc Planck (1858-1947). Chính Albert Einstein (1879-1955) tác giả của cơ học lượng tử và lý thuyết tương đối là người đầu tiên đề xuất bản chất sóng-hạt của ánh sáng và giải thích ánh sáng gồm vô số hạt nhỏ mang năng lượng là các photon.
- Hiện tượng phát nóng và tạo nên ánh sáng đỏ khi dòng điện chạy qua sợi dây kim loại được nhà khoa học Anh Humphrey Davy (1778-1827) phát hiện từ năm 1802. Chính H. Davy đã chế tạo đèn hồ quang các-bon dùng cho chiếu sáng bên ngoài. Đèn sợi đốt đầu tiên do Thomas Edison (1837-1931) chế tạo vào năm 1879 từ sợi các-bon, tạo nên nhiệt độ 3900 K, hiệu quả ánh sáng 2 lm/W, tuổi thọ 600 giờ. Năm 1908 nhà khoa học Đức Ernt Werner Siemens (1816-1902) đã sử dụng sợi đốt vonfram-nicken kéo dài tuổi thọ của đèn sợi đốt. Nhà khoa học Hoa Kỳ Irwing Langmuir (1881-1957) nghiên cứu bức xạ nhiệt điện tử của sợi đốt trong chân không và đề xuất sợi đốt xoắn kép, được dùng rộng rãi cho đến ngày nay. Các đèn sợi đốt hiện đại trong môi trường halogen có chỉ số thể hiện màu xấp xỉ 100, cho ánh sáng ấm và đạt hiệu quả 20 lm/W.
- Hồ quang thủy ngân được phát hiện từ năm 1901 nhưng 30 năm sau mới được ứng dụng trong thực tế. Từ năm 1960 các đèn phóng điện thủy ngân mới được ứng dụng trong chiếu sáng công cộng, chúng có thể chuyển hóa 20% điện năng thành quang năng và là nguồn sáng lạnh.
- Hiện tượng ion hoá phát sáng trong chất khí được nhà khoa học Anh Edward Townsend (1868-1957) phát hiện đã được ứng dụng để chế tạo các loại đèn phóng điện. Đèn hơi Natri (Sodium) áp suất thấp do Van Voorhir chế tạo từ năm 1923 cho ánh sáng đơn sắc sắc màu vàng, chúng có thể chuyển hóa 80% điện năng thành quang năng, vì vậy có hiệu quả ánh sáng rất cao, đạt tới 200 lm/W, nhưng hệ số thể hiện màu rất thấp, gần bằng không. Đèn Sodium áp suất cao có thể chuyển hóa 50 % điện năng thành quang năng, cho ánh sáng gần với màu trắng hơn, hiệu quả ánh sáng đạt tới 120 lm/W, chủ yếu dùng cho chiếu sáng công cộng.
- Năm 1933 các đèn ống huỳnh quang đầu tiên đã được bán ra thị trường và ngày nay đã trở thành nguồn sáng chủ yếu, được sử dụng rộng rãi để chiếu sáng trong nhà. Các đèn huỳnh quang thế hệ mới có hiệu quả ánh sáng tới 80 lm/W, chỉ số thể hiện màu 70-85.
- Các đèn halogen kim loại (Metal halide) do công ty General Electric chế tạo từ những năm 1960, có hiệu suất sáng không lớn hơn đèn Sodium áp suất cao, nhưng có ánh sáng trắng hơn và được ứng dụng rộng rãi trong chiếu sáng công cộng, chúng có thể được chế tạo với công suất lớn cỡ 2 kW, hiệu quả sáng đạt tới 95 lm/W, thích hợp cho chiếu sáng các công trình văn hóa, thể thao.
- Gần đây, các nguồn sáng dựa trên hiện tượng phát quang trong chất bán dẫn được ứng dụng trong các điôt phát quang (LED: Light Emitting Diode) cũng đã được sử dụng trong chiếu sáng. Hiệu suất phát quang của các LED phổ biến vào khoảng 30 đến 40 lm/W, đặc biệt, các LED siêu sáng có thể đạt được hiệu quả ánh sáng tới 115 lm/W. ưu điểm quan trọng nhất của các LED là chúng có kích thước nhỏ, tuổi thọ rất cao, có thể đạt tới 100.000 giờ, vì vậy chúng được ứng dụng trong các đèn trang trí, quảng cáo, đèn tín hiệu và hy vọng đây sẽ là nguồn sáng phổ biến trong một tương lai gần.
Đây có lẽ sẽ là kỷ nguyên phát triển rực rỡ nhất của thời kỳ ánh sáng điện.
