ഈ ബ്ലോഗ് പോസ്റ്റിൽ, പ്രകാശത്തിന്റെ ചരിത്രവും പ്രകാശ സ്രോതസ്സുകളിലെ മാറ്റങ്ങളും, അവ ഇന്നത്തെ നമ്മുടെ സംവേദനക്ഷമതയെയും ജീവിതത്തെയും എങ്ങനെ സ്വാധീനിച്ചുവെന്നും നമ്മൾ പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യും.
മനുഷ്യരാശിക്കൊപ്പം വെളിച്ചവും പരിണമിച്ചു. പുരാതന കാലത്ത്, മനുഷ്യർ സൂര്യന്റെയും ചന്ദ്രന്റെയും നക്ഷത്രങ്ങളുടെയും വെളിച്ചം മാത്രം ആശ്രയിച്ചിരുന്നു - മറ്റൊരു വിധത്തിൽ പറഞ്ഞാൽ, അവർ പ്രകൃതി നൽകുന്ന വെളിച്ചത്തെ ആശ്രയിച്ചിരുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, കാലക്രമേണ, മനുഷ്യർ ക്രമേണ കൃത്രിമ വെളിച്ചം സൃഷ്ടിക്കുകയും അതിന്മേൽ നിയന്ത്രണം നേടുകയും ചെയ്തു. ഇന്ന്, വെളിച്ചം നമ്മുടെ ദൈനംദിന ജീവിതത്തിന്റെ ഒരു പ്രധാന ഭാഗമാണ്, മാത്രമല്ല, നമ്മുടെ വികാരങ്ങളെ നിയന്ത്രിക്കുന്നതിലും കെട്ടിടങ്ങളുടെയും ഘടനകളുടെയും രൂപം മനോഹരമാക്കുന്നതിലും അത് ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നു. ഈ ബ്ലോഗ് പോസ്റ്റിൽ, വെളിച്ചത്തിന്റെ ചരിത്രവും പ്രകാശത്തിന്റെ വ്യത്യസ്ത സ്രോതസ്സുകളും നമ്മൾ സൂക്ഷ്മമായി പരിശോധിക്കും.
വെളിച്ചത്തിന്റെ ചരിത്രം ആരംഭിച്ചത് പ്രാകൃത കാലത്താണ്, മനുഷ്യർ ടോർച്ചുകൾ, ഫയർ കോർ, മൺപാത്ര വിളക്കുകൾ തുടങ്ങിയ വസ്തുക്കൾ കത്തിച്ചപ്പോഴാണ്. ഇവ പ്രധാനമായും ഇൻഡോർ പ്രകാശത്തിന് പ്രകാശ സ്രോതസ്സായി ഉപയോഗിച്ചിരുന്നു. മധ്യകാലഘട്ടത്തിൽ, മെഴുകുതിരികൾ ഉപയോഗിച്ചുള്ള പ്രകാശം മെഴുകുതിരികളും ആർക്ക് ആകൃതിയിലുള്ള വിളക്കുകളും ഉപയോഗിച്ചാണ് പരിണമിച്ചത്, പതിനെട്ടാം നൂറ്റാണ്ടിന്റെ ആധുനിക യുഗത്തിൽ, എണ്ണ വിളക്കുകൾ, ഗ്യാസ് വിളക്കുകൾ തുടങ്ങിയ എണ്ണ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള വിളക്കുകൾ പ്രത്യക്ഷപ്പെട്ടു. സാങ്കേതികവിദ്യ പുരോഗമിച്ചതോടെ, ഗ്യാസ് വിളക്കുകൾ കൂടുതൽ കൂടുതൽ കാര്യക്ഷമമായി, മികച്ച പ്രകാശം നൽകിക്കൊണ്ട്, വ്യത്യസ്ത തരം ബർണറുകൾ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തു. പ്രകാശം ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിനായി വാതകം കത്തിക്കുന്ന ഒരു ഉപകരണമാണ് ബർണർ.
1808-ൽ, കാർബണിലൂടെ വൈദ്യുത പ്രവാഹം കടന്നുപോകുന്നത് പ്രകാശം ഉൽപാദിപ്പിക്കുമെന്ന് ഹംഫ്രി ഡേവി കണ്ടെത്തി, പാരീസിലെ പ്ലേസ് ഡി ലാ കോൺകോർഡിൽ അദ്ദേഹം ഒരു ആർക്ക് സ്ട്രീറ്റ് ലാമ്പ് കത്തിച്ചു. എന്നിരുന്നാലും, വെളിച്ചം വളരെ തീവ്രമായിരുന്നു, നിരന്തരമായ ക്രമീകരണം ആവശ്യമായിരുന്നു, അതിനാൽ അത് വ്യാപകമായി ഉപയോഗിച്ചിരുന്നില്ല. 1879-ൽ, തോമസ് എഡിസൺ ഒരു ഫിലമെന്റ് ഉപയോഗിച്ച് ഇൻകാൻഡസെന്റ് ലൈറ്റ് ബൾബ് കണ്ടുപിടിച്ചു, ഇത് എഡിസണും ജോസഫ് വിൽസൺ സ്വാനും വാണിജ്യവൽക്കരിച്ചു. 1894-ൽ, സെല്ലുലോസിൽ നിന്ന് നിർമ്മിച്ച ഒരു കാർബൺ ഫിലമെന്റ് ബൾബ് കണ്ടുപിടിച്ചു, പക്ഷേ ഉയർന്ന താപനിലയിൽ കാർബൺ ബാഷ്പീകരിക്കപ്പെട്ടു, ഇത് ബൾബിന്റെ ഉൾഭാഗം കറുപ്പിക്കാൻ കാരണമായി. 1920-ൽ, വില്യം ഡേവിഡ് കൂലിഡ്ജ് ഒരു ടങ്സ്റ്റൺ ഫിലമെന്റ് സൃഷ്ടിക്കുന്നതിൽ വിജയിച്ചു, ഇത് ബൾബിന്റെ ആയുസ്സ് വർദ്ധിപ്പിച്ചു, 1913-ൽ, ഇർവിംഗ് ലാങ്മുയർ ഫിലമെന്റിന്റെ ബാഷ്പീകരണം തടയുന്നതിനായി ഗ്ലാസ് ബൾബിനുള്ളിൽ നൈട്രജൻ വാതകം അടച്ചു, ബൾബിന്റെ ആയുസ്സ് കൂടുതൽ വർദ്ധിപ്പിച്ചു. പിന്നീട്, ലൈറ്റ് ബൾബിന്റെ കാര്യക്ഷമത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനായി ഗ്ലാസ് ബൾബിൽ ആർഗോൺ, നൈട്രജൻ വാതകങ്ങൾ ഉൾപ്പെടുത്തിയിരുന്നു, അത് ഇന്നും ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഇന്ന്, ഹാലൊജൻ ലാമ്പുകൾ, ഫ്ലൂറസെന്റ് ലാമ്പുകൾ, ഉയർന്ന മർദ്ദമുള്ള ഡിസ്ചാർജ് ലാമ്പുകൾ, എൽഇഡി ലാമ്പുകൾ എന്നിവയുൾപ്പെടെ 20,000-ത്തിലധികം തരം പ്രകാശ സ്രോതസ്സുകൾ ഉണ്ട്.
പ്രകാശ സ്രോതസ്സുകൾ പ്രകാശം ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന രീതി അനുസരിച്ച് തരം തിരിച്ചിരിക്കുന്നു. മൂന്ന് തരം പ്രകാശ സ്രോതസ്സുകൾ ഉണ്ട്: താപ വികിരണം വഴി പ്രകാശം ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന ബൾബുകൾ; ഫ്ലൂറസൻ്റ് വിളക്കുകൾ, വൈദ്യുത ഡിസ്ചാർജ് വഴി പ്രകാശം ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു; ഒരു വൈദ്യുത മണ്ഡലം വഴി പ്രകാശം ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന ലൈറ്റ് എമിറ്റിംഗ് ഡയോഡുകളും (എൽഇഡി). ഒരു ഫിലമെൻ്റിലൂടെ വൈദ്യുതധാര കടത്തി ഉയർന്ന താപനിലയിലേക്ക് ചൂടാക്കി താപ വികിരണത്തിലൂടെ പ്രകാശം ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന പ്രകാശ സ്രോതസ്സുകളാണ് ഇൻകാൻഡസെൻ്റ് ബൾബുകൾ. ഒരു ഗ്ലാസ് ബൾബ്, ഒരു ഫിലമെൻ്റ്, ഒരു സീലിംഗ് ഗ്യാസ്, ഒരു ബേസ്, ഒരു എക്സ്ഹോസ്റ്റ് പോർട്ട്, ഒരു ആങ്കർ, ഒരു ആമുഖ വയർ എന്നിവ അടങ്ങിയതാണ് ഇൻകാൻഡസെൻ്റ് ബൾബ്. ടങ്സ്റ്റൺ ഫിലമെൻ്റിനായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, കാരണം ഇതിന് ഉയർന്ന ദ്രവണാങ്കവും വികാസത്തിൻ്റെ ഒരു ചെറിയ ഗുണകവും ഉള്ളതിനാൽ അതിൻ്റെ ആകൃതി മാറില്ല. 85% ആർഗോണും 15% നൈട്രജനും ചേർന്ന മിശ്രിതമാണ് കണ്ടെയ്ൻമെൻ്റ് ഗ്യാസ്. ആർഗോൺ രാസപരമായി സ്ഥിരതയുള്ളതാണ്, അതിനാൽ അത് ഉയർന്ന ഊഷ്മാവിൽ പ്രതികരിക്കുന്നില്ല, മാത്രമല്ല അത് ശക്തവുമാണ്. ഇൻകാൻഡസെൻ്റ് ബൾബുകൾക്ക് 15 W മുതൽ 1500 W വരെ ശേഷിയും 10 lm മുതൽ 20 lm/W വരെ കാര്യക്ഷമതയും 1000 മുതൽ 2000 മണിക്കൂർ വരെ ആയുസ്സുമുണ്ട്. ഇൻകാൻഡസെൻ്റ് ബൾബുകൾക്ക് നല്ല വർണ്ണ റെൻഡറിംഗ് ഉണ്ട്, ഊഷ്മളമായ ഇളം നിറം, പ്രകാശിക്കാൻ എളുപ്പമാണ്, തുടർച്ചയായി മങ്ങാനും കഴിയും. എന്നിരുന്നാലും, കുറഞ്ഞ ദക്ഷത, ഉയർന്ന ഇൻഫ്രാറെഡ് വികിരണം, ഉയർന്ന താപനില, താരതമ്യേന കുറഞ്ഞ ആയുസ്സ് എന്നിവയുടെ ദോഷങ്ങളുമുണ്ട്. ചെറിയ ഇടങ്ങളിൽ പൊതുവായ ലൈറ്റിംഗ്, ആക്സൻ്റ് ലൈറ്റിംഗ്, മൂഡ് ലൈറ്റിംഗ് എന്നിവയ്ക്കായി അവ സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, അതേസമയം വലിയ ഇൻകാൻഡസെൻ്റ് ബൾബുകൾ സീലിംഗ് അല്ലെങ്കിൽ ഫ്ലഡ് ലൈറ്റിംഗിനായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.
ഫ്ലൂറസെൻ്റ് വിളക്കുകൾ ഒരു വാതകത്തിലോ നീരാവിയിലോ ഒരു വൈദ്യുത ഡിസ്ചാർജ് വഴി പ്രകാശം ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന പ്രകാശ സ്രോതസ്സുകളാണ്. ഒരു ഫ്ലൂറസെൻ്റ് വിളക്കിൽ മെർക്കുറിയും ആർഗോൺ വാതകവും നിറച്ച ഫ്ലൂറസൻ്റ് ഡിസ്ചാർജ് ട്യൂബ്, ഒരു ഇലക്ട്രോഡ്, ഒരു ലൈറ്റ് ട്യൂബ്, ഡിസ്ചാർജ് സ്ഥിരപ്പെടുത്തുന്നതിന് വൈദ്യുതധാരയെ നിയന്ത്രിക്കുന്ന ഒരു ബാലസ്റ്റ് എന്നിവ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. ഫ്ലൂറസെൻ്റ് വിളക്കുകൾ എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നുവെന്ന് ഇതാ, ഒരു ഫ്ലൂറസെൻ്റ് വിളക്ക് ഓണാക്കുമ്പോൾ, ഫ്ലൂറസെൻ്റ് ഡിസ്ചാർജ് ട്യൂബിൻ്റെ ഫിലമെൻ്റിലൂടെ കറൻ്റ് ഒഴുകുന്നു, അത് ചൂടാക്കുകയും അൾട്രാവയലറ്റ് പ്രകാശം ഉത്പാദിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, ഇത് ഫ്ലൂറസെൻ്റ് മെറ്റീരിയലിനെ പ്രകാശം പുറപ്പെടുവിക്കാൻ ഉത്തേജിപ്പിക്കുന്നു. പിന്നീട് ലൈറ്റ് ട്യൂബിനുള്ളിലെ താപനില കുറയുകയും ബലാസ്റ്റിൻ്റെ രണ്ട് അറ്റത്തും ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് ഉണ്ടാകുകയും ചെയ്യുന്നു, ഇത് ഡിസ്ചാർജ് ട്യൂബിൻ്റെ ഇരുവശത്തുമുള്ള ഫിലമെൻ്റുകൾക്കിടയിൽ ഒരു ഡിസ്ചാർജ് ഉണ്ടാക്കുന്നു. അൾട്രാവയലറ്റ് പ്രകാശം പ്രകാശം പുറപ്പെടുവിക്കാൻ ഫ്ലൂറസെൻ്റ് മെറ്റീരിയലിനെ ഉത്തേജിപ്പിക്കുന്നു. ഫ്ലൂറസെൻ്റ് വിളക്കുകൾക്ക് 6W മുതൽ 70W വരെ ശേഷിയും 50 മുതൽ 100 lm/W വരെ കാര്യക്ഷമതയും 8000 മണിക്കൂർ മുതൽ 20000 മണിക്കൂർ വരെ ആയുസ്സുമുണ്ട്. ഫ്ലൂറസെൻ്റ് വിളക്കുകൾക്ക് എളുപ്പമുള്ള ഇളം വർണ്ണ നിയന്ത്രണവും കുറഞ്ഞ താപ വികിരണവും ഉണ്ട്, അവ പൊതുവായ ലൈറ്റിംഗ്, പ്രാദേശികവൽക്കരിച്ച ലൈറ്റിംഗ്, ആംബിയൻ്റ് ലൈറ്റിംഗ് എന്നിവയ്ക്കായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.
ഒരു LED (ലൈറ്റ്-എമിറ്റിംഗ് ഡയോഡ്) അതിലൂടെ കറൻ്റ് പ്രവഹിക്കുമ്പോൾ പ്രകാശം പുറപ്പെടുവിക്കുന്ന ഒരു തരം ഡയോഡാണ്. പി-ടൈപ്പ് അർദ്ധചാലകവും എൻ-ടൈപ്പ് അർദ്ധചാലകവും ചേർന്നാണ് എൽഇഡികൾ നിർമ്മിക്കുന്നത്, വോൾട്ടേജ് പ്രയോഗിക്കുമ്പോൾ, പി-ടൈപ്പ് അർദ്ധചാലകത്തിലെ ദ്വാരങ്ങൾ എൻ-ടൈപ്പ് അർദ്ധചാലകത്തിലേക്ക് നീങ്ങുകയും ഒരു ഇൻ്റർമീഡിയറ്റ് ലെയറിൽ ശേഖരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. എൻ-ടൈപ്പ് അർദ്ധചാലകത്തിൻ്റെ ഇലക്ട്രോണുകൾ വിപരീത ദിശയിലേക്ക് നീങ്ങുന്നു, ചാലക ബാൻഡിൻ്റെ ഏറ്റവും താഴ്ന്ന ഊർജ്ജാവസ്ഥയിൽ ശേഖരിക്കുന്നു, തുടർന്ന് അപ്ലയൻസ് ബാൻഡിൻ്റെ ശൂന്യമായ സ്ഥലത്ത് വീഴുകയും ഊർജ്ജം പുറത്തുവിടുകയും ചെയ്യുന്നു. ഈ ഊർജ്ജം പ്രകാശമായി മാറുന്നു. ബൾബുകൾ, ഫ്ലൂറസെൻ്റ് ലാമ്പുകൾ, ഫ്ലാറ്റ് പാനലുകൾ എന്നിവയുൾപ്പെടെ വിവിധ രൂപങ്ങളിൽ LED-കൾ വരുന്നു, കൂടാതെ കുറഞ്ഞ വൈദ്യുതി ഉപഭോഗം, വേഗത്തിലുള്ള ഓൺ-ഓഫ് വേഗത, ദീർഘായുസ്സ്, തെളിഞ്ഞ വെളിച്ചം എന്നിവയുടെ ഗുണങ്ങളുണ്ട്. ഇത് ഒരു പരിസ്ഥിതി സൗഹൃദ പ്രകാശ സ്രോതസ്സ് കൂടിയാണ്. എന്നിരുന്നാലും, അവ കുറച്ച് ചെലവേറിയതും പ്രത്യേക വൈദ്യുതി വിതരണം ആവശ്യമാണ്. അടുത്തിടെ പല രാജ്യങ്ങളിലും ബൾബുകൾക്ക് നിരോധനം ഏർപ്പെടുത്തിയതോടെ, എൽഇഡികൾ ഇൻകാൻഡസെൻ്റ് ലൈറ്റിംഗിന് ഒരു ജനപ്രിയ ബദലായി മാറി.
ആഗോള പരിസ്ഥിതിയും ഊർജ്ജ പ്രശ്നങ്ങളും ഇന്ന് ഒരു പ്രധാന സാമൂഹിക ആശങ്കയായതിനാൽ, സാമ്പത്തികവും കാര്യക്ഷമവുമായ ലൈറ്റിംഗിൻ്റെ ആവശ്യകത കൂടുതൽ പ്രാധാന്യമർഹിക്കുന്നു. തൽഫലമായി, LED- കൾ ഏറ്റവും അനുയോജ്യമായ ലൈറ്റിംഗ് എന്ന നിലയിൽ വളരെയധികം ശ്രദ്ധ നേടുന്നു, അടുത്ത തലമുറയിലെ ലൈറ്റിംഗ് എന്ന നിലയിൽ അവയുടെ പ്രായോഗികത മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന് വിവിധ മേഖലകളിൽ ഗവേഷണം സജീവമായി നടക്കുന്നു.
