La diode électroluminescente

 La première émission de lumière par un semi-conducteur date de 1907 et fut découverte par H. J. Round. En 1927, O. V. Losev dépose le premier brevet de ce qui sera appelé, bien plus tard, une diode électroluminescente.

Ce n’est qu’en 1962 que la première LED rouge est créée par Nick Holonyak et S. Bevacqua. Durant quelques années, les chercheurs se sont limités à quelques couleurs telles que le rouge (1962), le jaune et le bleu (1972) ou le vert.

Une diode électroluminescente , est un dispositif opto-électronique capable d’émettre de la lumière lorsqu’il est parcouru par un courant électrique. Une diode électroluminescente ne laisse passer le courant électrique dans un seul sens (le sens passant, comme une diode classique, l’inverse étant le sens bloquant) et produit un rayonnement monochromatique ou polychromatique non cohèrent à partir de la conversion d’énergie électrique lorsqu’un courant la traverse.

De la lampe d’Argand à la lampe Mécanique

La lampe mécanique fut inventée par Guillaume Carcel en 1800 sur l’inspiration de la lampe d’Argand.

Argand                                                                                           Carcel

 

Elle fonctionne sur le même principe que la lanpe d’Argand: la combustion.

Elle innove par rapport à la lampe d’Argand :

• Elle est plus autonome,elle est dotée d’un piston qui comprime l’huile dans le réservoir.
• Le réglage est plus facile car la lampe comprend une molette avec laquelle on remonte la mèche.
• Cette lampe ne fait plus d’ombre.

 

En effet, cette lampe rencontre encore quelques inconvénients:

• Il faut nettoyer le bec régulièrement.
• L’huile coute chère

 

La lampe d’Argand

Elle apparait en 1780 sous l’idée de M.Argand.

Elle fonctionne sous les principes techniques de la combustion et d’une mèche liquide:

Une mèche trempe dans l’huile et s’imbibe.

Pour l’époque cette lampe se base sur de nombreuses innovations:

• Elle a une autonomie importante grâce à son réservoir.
• La luminosité de la lampe est plus intense grâce a la forme creuse  de sa mèche.
• Le tube en verre coudé améliore la qualité du verre
• Une meilleure circulation de l’oxygène grâce au bec
• Cette lampe coute moins chère pour sa production en série cependant l’huile est couteuse

Il y a tout de même des inconvénients

• L’ombre du réservoir atténue la luminosité.
• Il faut remplir et nettoyer le bec régulièrement.

 

Lampe à décharge

C’est en 1810 qu’elle fait son arriver dans le monde de la lumière grâce à Francis Hauksbee.

Elle fonctionne sur le principe technique d’une décharge électrique dans un gaz inerte (foudre entretenue).

C’est le début de l’électricité et des générateurs électriques, cependant c’est nouveauté cause aussi certains problèmes :

• les électrodes s’usent vite
• la couleur n’est pas blanche mais jaunâtre

Mais au fur et à mesure cela évolue et la matière et la forme permette une meilleur fiabilité et autonomie. Le choix des gazes inertes permettent une couleur plus blanche.

Cette lampe sera plus tard grâce à son évolution appeler : Bougie Jablochkoff

L’éclairage au gaz

Cette éclairage se base sur le principe technique d’une combustion de gaz, un jet de gaz est enflammé à la sortie du bec.

Cette éclairage innove beaucoup sur le principe de la lampe mécanique, sur l’entretien car il n’y a plus de mèches ainsi que les becs qui ne s’use plus. La luminosité est plus intense bien que la flamme soit légèrement jaune. Elle a une forte autonomie permettant de distribuer des villes.

Le gros problème et les fuites et les explosions dans les maisons.

Au fur et à mesure cet éclairage évolue la couleur est plus blanche, l’odeur change permettant plus de sécurité de plus le gaz et produit en usine permettant une plus grosse production.

Thomas Edison

Thomas Edison de son vrai nom Thomas Alva Edison est né à Milan le 11 février 1847 et est décédé à West Orange le 18 octobre 1931. C’est un ingénieur américain qui dès l’age de sept ans a été qualifié de hors norme par ses professeurs. Sa mère, ancienne institutrice prend donc son éducation en charge; elle lui enseigne les bases et les livres qu’il dévore, lui apprenne le reste.

En 1862, il est embauché au bureau de télégraphie de Port Huron. L’expérience dans ce bureau lui permet alors de créer sa première invention: le télégraphe duplex (appareil capable de transmettre sur un même câble deux dépêches en sens inverse).

En 1868, il décide d’intégrer la Western Union Company à Boston. En même temps, il travaille sur plusieurs projets d’inventions; la première est la machine automatique à voter qui ne connais pas un grand succès malheureusement. « Ne jamais perdre du temps à inventer des choses que les gens ne seraient pas susceptibles d’acheter » fut la première maxime du chimiste…

En 1876, il s’intéresse à l’enregistrement et à la reproduction du son ce qui va lui permettre de créer le véritable premier phonographe.

En 1879, la population s’éclaire encore à la bougie, c’est alors que Edison va mettre au point l’ampoule électrique. Après divers essais, il a l’idée d’utiliser un bambou du Japon (une matière qui se carbonise en éclairant lorsqu’elle est soumise à de faibles voltages), courbé en U et relié à deux fils de platine conducteurs. La lampe à incandescence est née, elle est alors présentée à l’exposition universelle de 1889 à Paris. Elles devient alors un symbole de sécurité et de modernité. Avec cet engouement, Edison créa alors la Edison Electric Light Company pour fabriquer ses ampoules.

Durant la première guerre mondiale, le gouvernement américain fait appel à Thomas Edison pour ses dons en chimie. Décoré en 1928 de la médaille d’or du Congrès pour le développement et l’application des inventions d’Edison qui ont révolutionnées le monde moderne. Il ne s’arrêtera jamais de créer et déposera son dernier brevet le 18 octobre 1831, un an avant sa mort.

 

Le tube fluorescent

Il apparaît en 1890, par son créateur Thomas Edison cependant son rayonnement est trop dangereux il sera réadapté en 1900 (tube néon) grâce à la lumière rouge.

Le principe technique de ce tube est basé sur une décharge électrique dans un gaz inerte (foudre entretenue), ce gaz re-émet ensuite de la lumière.

Le problème avec ce tube c’est sa durée de vie qui est très faible(les électrodes), sa couleur s’éloignant du blanc et elle encombre beaucoup.

Pour rendre sa durée de vie plus longue il faut choisir la bonne matière pour les électrodes et pour rendre sa lumière plus blanche une poudre phosphorescente.

Chandelle (ou bougie)

Les premières apparaissent  3000 ans av- JC puis évoluent jusqu’au XIX ème siècle.

Le principe technique de cette chandelle est basé sur une combustion avec une mèche solide directement prise dans un tube de « suif ».

Mais qu’est-ce que la suif ?

C’est un produit résiduel obtenu par la fonte de la graisse d’espèce animale tel que le mouton ou le bœuf. Elle sert beaucoup en savonnerie pour sa réaction de saponification ainsi que pour des bougies ou encore pour réparer des cuirs abîmes.

Cependant les odeurs et fumées de ces chandelles sont très désagréables pour y remédier il faut choisir une cire de bonne qualité, son autonomie qui est très restreinte car au moindre coup de vent la flamme risque de s’éteindre. Le réel inconvénient de ces bougies sont leur fumées polluantes mais pour cela nous n’avons toujours pas d’idée.

Lampe à huile

Les premières apparaissent durant la préhistoire en évoluant au cours du temps.

Le principe technique de la lampe se base sur la combustion ainsi qu’une mèche-liquide :une mèche trempe dans l’huile et s’imbibe.

Cependant cette lampe a beaucoup d’inconvénients à l’époque: l’huile coûte cher,l’odeur, la fumée ainsi que sa faible luminosité.

Au fur et à mesure du temps elle évolue : le choix de la matière huileuse change l’odeur ainsi que la fumée, la matière de la mèche facilitant ou non l’entretien, le réservoir plus ou moins grand la rendant plus autonome, des récipients sculptés améliorant son esthétique ou encore la forme de la mèche accentuant la luminosité.

 

Les différents type de lampes

Il existe quatre types de lampes ayant révolutionné le monde de la lumière, partant toute du besoin de lumière :

• La lampe à incandescence
• La lampe halogène
• La lampe fluocompacte
• La lampe à diodes électroluminescentes

La lampe à incandescence :

Elle a était créer en 1879 par Thomas Edison. A l’époque elle était principalement utilisée en Europe et en Amérique du Nord c’est-à-dire des pays très industrialisés. C’est d’ailleurs l’une des premières lampe fonctionnant avec un système électrique. Cependant à cause de leurs faible rendement elles disparaîtront en 2012 dans certains pays tel que : l’Europe, les USA ainsi que l’Australie.

 

La lampe halogène :

Elle a était créer en 1959 par Edward G. Zubler et Frederick Mosby.  Elle a était principalement adopter dans les pays industrialisées. Elle permet un plus grande éclairage ainsi qu’une plus longue durée de vie. Aujourd’hui elle est principalement utilisée pour les lampes de bureau, spot, phare de voiture…

La lampe fluocompacte :

Elle a était créer en 1980 par Peter Cooper Hewitt. Elle est d’abord adoptée par les pays industrialisées. Elles consomment beaucoup moins que les lampes a incandescences mais mettent plus de temps à s’éclairer convenablement. Leurs prix est raisonnable.

La lampe a diodes électroluminescentes :

Elle a était créer au début des années 2000 par Nick Holonyak dans les pays fortement industrialisés. La technologie a DEL elle existe depuis 1960, elle servait à indiquer le fonctionnement électrique de certains appareils (réfrigérateur, informatique, télé…) Aujourd’hui elle sert à sa mais aussi à l’éclairage domestique, à la décoration…