白炽灯（http://www.weibo.com/p/1001603813231624880894）的发明给人类找到了一种方便和明亮的照明方式，但是它的能量转换效率实在不高。白炽灯先要把灯丝加热到1800度左右，在这个温度，灯丝会发射出橙色的可见光，但是大部分能量依然以看不见的红外辐射形式浪费掉了（所以它摸起来很烫，不过大家不要去试）。白炽灯的电光转换效率大约只有3%-5%左右，虽然后来各大公司，比如GE和飞利浦对白炽灯做了很多改进，但是发光效率依然很低（依然是个位数）。如果要通过加热的方式发光，效率最高点是在6000开尔文左右，这大约是太阳表面的温度（5500度），目前没有一种材料能够经受这样的高温。因此提高发光效率，就要想别的办法，到了1920年代，一项和白炽灯照明原理完全不同的发明导致了新的照明技术的诞生，利用这种技术制造出来的灯泡就是日光灯。

日光灯的发明也是经历了很多阶段，经过各个国家很多人的努力才完成的。如果一定要找出一个“发明日光灯”的人，那这个人就是德国的埃德蒙∙革末（Edmund Germer），不过发现荧光效应的却不是他。

早在古代，人们就发现了一些特殊的矿石可以产生荧光，到了19世纪中期，做关于电的实验的物理学家们发现，当电流经过低真空度（容器中气体越少，真空度越高，反之真空度越低）的玻璃容器时，会发光。第一个试图从理论上解释这个现象的是剑桥大学的教授乔治·斯托克斯爵士（1819-1903），他还发现如果在玻璃容器内壁涂上一层萤石粉，那么就能发出白色的光，因此它创造了一个词fluorescence，是萤石Fluorite和发光的词根scence的组合，后来的日光灯就叫做Fluorescence Light。但是斯托克斯只是开了一个头，真正完善这一套理论的是大物理学家麦克斯韦（1860年）。但是他们谁也没有想到利用这个原理来制造照明工具。

在接下来的几十年里，关于辉光放电和荧光的研究还在继续，有很多科学家都在这方面做出了贡献。最早真正在实验室里做出利用辉光放电和荧光粉发光实验装置的是法国科学家贝克勒尔（Becquerel），而第一个获得日光灯专利的是大发明家爱迪生，那是1907年的事情，比他和特斯拉的电流之争晚很多，因此说爱迪生老了不接受新鲜事物完全是瞎扯。但是，爱迪生的那个设计恐怕今天没有一个人敢用，他使用X射线，打到荧光粉上发光。因此，爱迪生虽然有专利，但是，从来没有产品化。几乎同时，特斯拉也发明了他的“日光灯”----发出奇怪的绿光，因此也没法实用。

 图 2.25.1 飞利浦发明的紧凑日光灯

时间一下子到了20时间30年代（1926年），德国发明家革末等人终于发明了可以实用的日光灯，他们在抽了真空的管子里冲入高于水银蒸汽，使用钙的化合物做荧光粉，制作出发出偏蓝紫色光的日光灯装置，虽然它的光线对眼睛来讲不舒服，与实用依然有一段距离，但是革末等人的设计和今天的日光灯已经非常接近了。

到了1934年，当时给GE公司做顾问的著名物理学家康普顿（诺贝尔奖获得者，在《文明之光》中介绍了他的工作），帮助解决了制造日光灯的全部技术问题，他们在灯管中采用氩气和低压水银气，使用卤磷酸钙的荧光粉，制作出今天日光灯的原型。这个装置发出的光，比较接近自然光，因此可以实用化。为了避免和德国人的专利纠纷，GE买下了革末等人的专利，但是革末的发明从来没有被用于产品。

在日光灯刚刚发明的初期，GE公司垄断了这个产品，由于它的发光效率是白炽灯三、四倍，因此渐渐得到普及。

但是，日光灯相比白炽灯有好多的缺陷。首先是光的色温太高（偏蓝紫），虽然亮度（以流明度量）高，但是给人感觉光非常冷，觉得不舒服。其次，日光灯光线容易闪，比较毁眼睛。第三，它的装置复杂，需要变压器将电压升高，然后整流（交流变直流），还要一个启辉器把日光灯“点着”，如果电压不稳，或者环境温度太低，都影响日光灯的发光。因此，对于家庭来讲，很多人觉得还不如白炽灯方便，而剩下的电费相比很贵的日光灯装置，可能并不合算。

在接下了的几十年里，日光灯没有太大的改进，直到1974年，飞利浦公司研制出红、绿、蓝三色光的荧光粉，从此可以调日光灯的色温，这是日光灯发展史上的又一个重要里程碑。之后飞利浦又推出各种改进的日光灯，其中最重要的是1985年推出的紧凑式日光灯（就是今天所说的节能灯），它的大小和一般白炽灯差不多，直接拧到白炽灯的插头里即可，这就不原来的日光灯方便了很多。

不过这种节能灯仍然有不足，主要是里面含汞，一旦破碎，对身体危害很大，另外它在电压不稳和环境温度太低时，发光依然不稳定。因此在销售了20多年后，开始渐渐被LED灯取代。

从日光灯的发明过程，我们看到一项发明常常需要很多人像接力棒一样不断地接下去，后人需要站在前人的肩上不断地努力。这就是我很少强调第一个发明家作用的原因，有时他们的发明和后面的产品甚至没有直接的关系（比如爱迪生的X光的日光灯）。