Bagaimana Lampu Pijar Menghasilkan Cahaya?

Pada tahun 1880, seorang Inggris yang bernama Humphry Davy melakukan eksperimen-eksperimen tertentu dengan tenaga listrik. Ia mempunyai apa yang sekarang kita namakan baterai listrik, tetapi baterai itu sangat lemah. Ia menghubungkan kawat-kawat ke ujung-ujung baterai dan menempelkan sepotong karbon pada masing-masing dari ujung-ujung kawat yang bebas. Dengan menyentuh dua potong karbon bersama-sama dan menariknya agar terpisah, ia menghasilkan cahaya yang mendesis.

Ini dinamakan "busur listrik", tetapi ini adalah bukti pertama bahwa cahaya listrik itu dapat dibuat. Davy juga mengganti dua potong karbon dengan kawat platina tipis yang menghubungkan kedua ujung kawat yang menuju kepada baterai. Ketika arus listrik melewati kawat platina itu, kawat menjadi panas dan mulai berpijar dan menghasilkan cahaya!

Kesulitan dengan cahaya-cahaya listrik sederhana ini adalah bahwa sumber tenaga listrik tidak cukup kuat. Jadi seorang murid Davy, Michael Faraday, mengadakan eksperimen yang mengarah kepada pengembangan generator-generator listrik. Dengan menggunakan mesin-mesin uap untuk menggerakkan generator-generator itu, ditemukan sumber-sumber tenaga listrik yang lebih baik.

Sementara itu, di Amerika Serikat, Thomas Edison mengadakan eksperimen dengan benang-benang karbon tipis. Ketika benang karbon, atau filamen, dipanaskan dengan mengalirkan arus listrik kepadanya, benang itu berpijar. Jika ini dilakukan di udara, karbon itu sendiri akan membakar. Jadi, Edison menaruhnya di dalam bola lampu kaca dan mengeluarkan udara dari dalamnya. Karena tidak ada oksigen di dalam bola lampu itu, karbon tidak dapat membakar. Bola lampu itu berpijar dengan terang dan padam secara sangat perlahan-lahan. Sekarang kita mempunyai lampu pijar listrik yang menghasilkan cahaya yang sangat terang.

Tetapi para ilmuwan mengetahui bahwa semakin filamen dipanaskan, semakin kuat cahaya yang dihasilkan. Jadi mereka mencari bahan-bahan yang dapat dipanaskan sampai suhu-suhu tinggi tanpa mencair. Salah satu dari bahan-bahan ini adalah tantalum, sebuah logam yang mencair pada suhu 5.160 derajat Fahrenheit. Logam itu diubah menjadi kawat-kawat halus dan digunakan untuk filamen-filamen lampu pada tahun 1905.

Sebuah logam yang bahkan lebih baik untuk filamen adalah tungsten, karena logam itu mencair pada suhu 6.100 derajat Fahrenheit. Pada mulanya tidak seorang pun yang dapat mengubah tungsten menjadi kawat dan memerlukan waktu selama bertahun-tahun untuk mengembangkan proses ini. Sekarang, lampu-lampu filamen tungsten adalah lampu-lampu yang paling banyak digunakan dan kira-kira 1.000.000.000 dari lampu-lampu itu dibuat di Amerika Serikat setiap tahunnya!