История лампы

Исследовательская работа
Работа ученицы 1 класса
Вакулин Ростислав
МОБУ ДОД ЦТРиГО
Краснодарского края
г. Сочи
Руководитель: Безребрая Е.Г.
2013 год
Содержание
1. Введение
2. Теоретическая часть
2.1 История развития искусственных источников освещения
2.2 Составление классификации видов искусственного освещения
3. Практическая часть
3.1 Эксперимент №1 «Самостоятельная добыча огня»
3.2 Эксперимент №2 «Самостоятельное разведение костра»
3.3 Эксперимент №3 «Самостоятельное изготовление факела»
3.4 Эксперимент №4 «Самостоятельное изготовление канделябра и
лампадария»
3.5 Эксперимент №5 «Самостоятельное изготовление свечей»
3.6 Эксперимент №6 «Изучение строения керосиновой лампы»
4. Заключение
5. Список использованной литературы
Введение
Ура, вот я пошел в первый класс. В школе много интересного и
познавательного. Вот мое первое домашнее задание, учебники и тетрадки
разложены на столе, но маму поставила дополнительную лампу освещения.
Она прочитала, что для ученика недостаточно простого освещения. Я
задумался, а как же раньше дети делали уроки без света и откуда вообще
появились искусственные источники освещения? Актуальность: миллионы
людей во всем мире пользуются искусственным освещением и не
задумываются о роли света в нашей жизни. Мне кажется, в наших силах
рационально его использовать и этим экономить ресурсы земли. Цель:
познакомиться с различными источниками искусственного освещения,
имеющие химическую природу энергии. Задачи:
1) Собрать
информацию
о
различных
химических
источниках
искусственного освещения
2) Познакомиться с историей развития искусственного освещения;
3) Составить
классификацию
видов
химического
искусственного
освещения;
4) Изучить и изготовить приборы искусственного освещения.
Гипотеза: я предположил, что без искусственного освещения люди не могли
делать то, что могут делать сейчас. Например, вечером читать.
Мною были использованы следующие методы: анализ литературы, поиск
информации в сети Интернет, беседа, наблюдение, эксперимент.
История развития искусственных источников освещения
Ученые
считают,
что
добывать огонь начал человек
прямоходящий. Произошло это
около полумиллиона лет тому
назад. До этого времени люди
умели лишь поддерживать огонь,
возникший в результате лесных
пожаров. Если пламя угасало, они не могли снова зажечь его и оставались без
огня. Однако со временем люди обнаружили, что, если долго тереть друг о
друга две веточки, они сильно нагреваются и, в конце концов, загораются, а
если ударить друг о друга два куска кремня, то можно высечь искры, с
помощью которых можно поджечь сухую траву и листья.
В старину люди думали, что в огне живут маленькие огненные ящерицы—
духи огня. А были и такие, которые считали огонь божеством и строили в его
честь храмы. Сотни лет горели в этих храмах, не угасая, светильники,
посвященные богу огня.
Обычай поддерживать неугасаемый огонь – один из самых древних на
земле. Много десятков тысяч лет тому назад люди не умели добывать огонь.
Они не добывали огонь, а находили, как сейчас находят драгоценные камни.
Немудрено, что огонь тогда берегли, как сокровище. Если бы он погас,
другого достать негде было бы: ведь добывать огонь люди не умели. Яркий
огонь осветил пещеры и землянки первобытных людей. Но прошло еще
много тысяч лет, прежде чем люди научились добывать огонь. Научившись
добывать огонь, человек мог не бояться его потерять. Если буря или ливень
гасили костер, всегда можно было разжечь новый. Но еще долго в храмах
горели неугасимые светильники, напоминая о том времени, когда огня не
умели делать, когда огонь был редкой и драгоценной находкой.
Как это ни странно, самый древний способ добывания огня сохранился
до нашего времени. Первобытные люди добывали огонь трением одной
деревянной палочки о другую. Мы тоже
добываем огонь трением - спички о
коробок.
Но
разница
есть,
и
очень
большая. Зажечь спичку дело одного
мгновения, а чтобы зажечь кусок дерева
даже очень сухого, нужно повозиться
минут пять, а то и больше. Да и уметь
надо. Спичку всякий зажжет, а попробуйте добыть огонь по первобытному
способу.
Первым источником тепла, а главное света, является костер, где в
качестве топлива используется древесина, или уголь. В этом случае мы
имеем источник энергий химической природы. Рабочим органом является
раскаленный газ, который образуется в зоне горения при термическом
разложении топлива в присутствии кислорода воздуха.
Потом костер превратился в передвижной вариант - факел, а также
минимизировался до лучины. Предназначением и костра и факела все-таки
было не только освещение, но и генерация тепла. Поэтому первой «лампой»
можно назвать именно лучину.
Долгие века такой источник света
вполне устраивал людей. Но он был не
только слишком громоздким, но и крайне
неэффективным источником света, но
пользоваться им было крайне неудобно.
Поэтому появились масляные лампы. В
них источник энергий служило жидкое
масло. Со временем конструкцию усложнили и стали называть лампой.
Лампа с сурепным маслом и плоским фитилем
Следующим этапом явилось изобретение восковой свечи.
Как не странно, это устройство может быть помещено
между костром и масляной лампой на общей линии
развития. Дело в том, что топливо свечи находится в
твердом состоянии, но при нагреве плавится.
Затем на долгое время прогресс для ламп сводился к
вариациям в конструкции масляных ламп и свечей. Например, канделябры
или люстры.
В начале ХIХ века появились парафиновые
свечей
и
керосиновые
действительности,
лампы.
керосиновые
В
лампы
появились еще в Средние века. Но новую жизнь
в них вдохнул польский изобретатель И.
Лукашевич. Любопытно отметить, что и жидкостные лампы прошли
развитие, сходное со свечами. Так обычный шнурок-фитиль (условно
точечный источник свет) превратился сначала в линейный, а потом в
кольцевой (у последних керосиновых ламп).
Следующим шагом было изменение источника энергии на газ. В конце
XVIII века появились первые водородные лампы с электрическим
зажиганием.
Однако широкого распространения они не получили по причине
сложности и взрывоопасности. Первая настоящая газовая лампа была создана
В. Мурдохом . В 1798 году он стал использовать лампы на угольном газе для
освещения производственных помещений, а в 1802 году бывший сотрудник
этой компании С. Клегг организовал фирму и стал массово внедрять газовое
освещение. Следует отметить, что газовые лампы по сути дела являются
модернизацией костра.
В принципе, на этом история развития ламп, использующих химическую
энергию в качестве источник энергий практически прекратилась, хотя
газовое освещение еще долго составляло конкуренцию электрическому.
Необходимо отметить, что они вернулись к нам сегодня в виде источников
света для туристов, причем их характеристики немного выросли.
Практически параллельно с развитием химических источников света
развивались
электрические.
исследовательской работы.
Но
это
будет
тема
моей
следующей
Эксперимент№1
Самостоятельная добыча огня
Первобытные люди добывали огонь
1) трением одной деревянной палочки о другую.
Я
попробовал этот способ. Я тер палочку о палочку 30
минут, они очень нагрелись, но признаков огня не было.
Тогда, по совету папы, я усовершенствовал этот метод,
положив на эту палочку марганцовку, смешанную с
сахаром 1:4 и продолжил трение. Палочка загорелась.
2) выбивая искру камень о камень. Я стукал камень о камень 15 минут.
Искры выбивались, но костер развести не получилось. Я вновь добавил
марганцовку с сахаром, огонь добыт.
3) добыча огня с помощью линзы. Через 10 минут огонь был добыт.
Вывод: добыча огня первобытными способами очень трудный и длительный
процесс. Для этого необходимы сухая древесина, трава, камни, солнечная
погода, хорошая физическая подготовка и сноровка.
Эксперимент№2
Самостоятельное разведение костра
Для разведения костра я взял сухую траву, листочки, тоненькие палочки.
Поднес уже имеющийся огонь и получился маленький костер. Для того
чтобы он стал большим, вокруг огня выстраивается пирамида из палочек
побольше. Мой костер разгорелся при солнечной, ветреной погоде за 20
минут.
Вывод: для разведения костра необходимо время, минимум 30 минут, сухие
дрова в достаточном количестве. Для подтверждения гипотезы я пробовал
читать книгу около костра. Читать было тяжело, так как пламя костра все
время двигалось, меняло цвета и освещение было тусклое.
Эксперимент№3
Самостоятельное изготовление факела
Для изготовления факела я взял палку длинной 50 см, на конец палки
намотал тряпку, пропитанную средством для разжигания костра. Зажёг
факел. Огонь был очень ярким и сильным. Факел прогорел за 5 минут.
Вывод: Необходимо учитывать современные технологии (средство для
розжига костра) и старинные осветительные приборы. Раньше факелы делали
не из тряпки, а из сухой травы, пропитанной смолой. Поэтому старинные
факелы горели не так ярко, но очень долго (несколько часов). Мой
современный факел прогорел быстро и был очень опасен в использовании.
Читать при таком освещении можно, но очень опасно.
Эксперимент№4
Изготовление канделябра и лампадария
Для изготовления канделябра и лампадария вначале я изготовил масляные
лампы из банки от газировки. Банку от газировки разрезал ножницами
пополам, загнул края и из одной полоски сделал ручку, налил жир и
прикрепил фитиль.
Вывод: Масляная лампа горела 2 часа, при этом сильно коптила
Изготовленный
мной
канделябр
–
это
несколько
светильников,
установленных на подставку. А лампадарий это тоже самое, что и канделябр,
только в подвешенном состоянии. Читать при одном масляном светильнике
было тяжело, освещение было тусклое, глаза быстро устали, был
специфический запах. При канделябре и лампадарии читатель на столько
легче, на сколько увеличивалось количество масляных ламп.
Эксперимент№5
Самостоятельное изготовление свечей
Для изготовления свечей, я взял огарки от свечей, оставшихся дома, растопил
и разлил по формочкам. Пока свеча не застыла, вставил фитильки из шпагата,
натертые перед этим парафином.
Вывод: сделав свечи самостоятельно, они горели 30 минут. Я сравнил силу
освещения покупной свечи и свечи, сделанной самостоятельно. Моя свеча
горела ярче, но сгорела быстрее. Читать при свече тяжело, так как освещение
очень тусклое.
Эксперимент №6
Изучение строения и работы керосиновой лампы
Для изучения керосиновой лампы я взял обыкновенную керосиновую лампу
и рассмотрел ее. Лампа состоят из емкости, в которую наливают керосин. Из
этой емкости идет фитиль, которые прикреплен к специальному механизму,
помогающему поднимать и опускать фитиль. Далее идет стеклянная колба.
Благодаря ему сохраняется высокая температура, и пламя горит ярко. Сверху
имеется металлический колпачок. Он тоже сохраняет температуру и собирает
копоть. Для удобства имеется ручка.
Вывод: рассмотрев керосиновую лампу, я пришел к выводу, что керосиновая
лампа похожа на масляную лампу, в которой регулируется фитиль, добавлена
стеклянная колба и колпачок. А так как все развивается, то жир или масло
заменены на более современный вид топлива. Читать при керосиновой лампе
лучше, чем при свече, но хуже чем при электрической лампе. Сильно мешает
запах керосина.
Заключение
Проделав эту работу, я узнал, как развивалось искусственное освещение. Все
источники освещения можно разделить на химические и электрические.
Свою работу я посветил изучению различных источников искусственного
освещения, имеющих энергию химической природы. Я добывал огонь
разными способами, разводил костер, делал факел и свечи, канделябр и
лампадарий. Изучал строение и работу керосиновой лампы. Я сравнивал силу
света от разных источников искусственного освещения. Моя гипотеза
подтвердилась, что без искусственного освещения люди не могли делать то,
что могут делать сейчас, например читать или рисовать вечером. Мне очень
понравилось проводить исследования по этой теме. Выполнив работу, я
нашел ответы на свои вопросы. В следующей работе я рассмотрю
электрическое искусственное освещение.
Список используемой литературы
1. «Азбука освещения», авт.В.И Петров, издательство «ВИГМА» 1999г
2. Журнал «Иллюминатор», выпуск №2, 2002г
3. «Что такое. Кто такой» Том 3. Главный редактор А.Г Банников,
издательство «Педагогика» 1978г.
4. «Справочник школьника 5-11 классы» под редакцией Е.М. Якушевой,
издательство «Слово» 2009г
Приложение 1
Классификация видов химического искусственного освещения
Начало использования огня
500000 г. до н.э.
Масляные лампы и факелы.
10000 г. до н.э.
Серийное производство глиняных ламп с маслом.
Первые свечи в Греции и Риме.
2500 г. до н.э.
500 г. до н.э.
Лампа с сурепным маслом и плоским фитилем (фонари)
1783 г.
Лампы на угольном газе В. Мурдоха
1798 г.
Первые газовые лампы.
1811 г.
Появление первых стеариновых свечей
1816 г
Первые парафиновые свечи.
1830 г.
Керосиновая лампа Лукашевича
1853г.