Krótka historia światła


Historia światła, rozpoczyna się tak dawno, jak historia człowieka. Już w najdawniejszych czasach światło stanowiło przedmiot ludzkiego pożądania i budziło respekt. Jaki był prawdziwy początek , kto i w jaki sposób ujarzmił ogień, można dzisiaj tylko się domyślać.

Pierwsze przenośne źródła światła, były tylko zwykłymi kawałkami kamienia z wydrążonymi zagłębieniami, w których znajdował się zwierzęcy tłuszcz. Rolę współczesnego knota pełnił wówczas wysuszony mech, który stopniowo zaczęto zastępować związanymi włóknami roślin. Takie rozwiązania stosowano przypuszczalnie przez wiele lat.

W czasach starożytnych, około 4,5 tysiąca lat temu stosowano już lampy oliwne. Zmieniały się plastyczne i artystyczne formy lamp oliwnych, wynikające ze zmieniającej się mody, jednakże zasada ich działania przez kilka wieków była taka sama.

W naczyniu wypełnionym oliwą zanurzony był knot. Najbardziej zbliżony do współczesnego , był płaski knot z bawełnianej plecionki wprowadzony przez Legera w XVIII wieku. Wcześniej także właściwie nie stosowano palników w obecnym rozumieniu. Knot zamocowany był w metalowych lub ceramicznych pierścieniach i podnoszony ręcznie lub specjalnymi szczypcami. Pierwszy prosty palnik, lecz stanowiący zaczątek wielu udanych wynalazków w tej dziedzinie skonstruował w 1782-1784 Francuz Aime Argand.

Kolejnym istotnym rozwiązaniem było zastąpienie metalowego cylindra nad płomieniem ,który był pomysłem Leonardo da Vinci, cylindrem wykonanym ze szkła. Ten wynalazek Arganda w sposób znaczący wpłynął na jasność świecenia ówczesnych lamp olejowych. Jako paliwo do lamp stosowano wtedy zarówno oleje roślinne, jak i tran.

Jednym z istotniejszych wydarzeń w historii rozwoju sprzętu oświetleniowego było wynalezienie destylatu ropy naftowej i skonstruowanie pierwszej lampy naftowej przez Ignacego Łukasiewicza w 1853 roku. Stosowane dotychczas paliwa takie jak: tran, parafina, olej rzepakowy, lniany, czy konopny, zostały zastąpione paliwem lżejszym, tańszym i dającym więcej światła. Wkrótce destylat ropy naftowej niemal całkowicie wyparł inne paliwa stosowane do celów oświetleniowych.

W podobnym okresie w wielu miejscach świecie, pracowano nad zastosowaniem ropy naftowej do celów oświetleniowych oraz nad modyfikacjami w zakresie budowy lamp. W Stanach Zjednoczonych pracował nad tym Dietz i Silliman, w Europie Niemiec Ditmar.

W krótkim czasie powstało wiele firm, które stały się prawdziwymi potentatami w dziedzinie sprzętu oświetleniowego. Wyparły one z rynku małe warsztaty. produkujące lampy dla lokalnych społeczności. Wiodącymi producentami lamp naftowych byli między innymi Ditmar&Bruner, firma posiadająca swoje filie w większości krajów Europy oraz nieco mniejsze: Muller, Schneider, Serkowski.

W lampach naftowych stosowano na ogół pojedyncze palniki z płaskimi knotami o szerokości od kilku do kilkunastu milimetrów. W bardziej kosztownych lampach zastosowano palniki z knotem zawiniętym w kształcie walca. Takie rozwiązanie wymagało sporej precyzji w wykonaniu palnika lecz przynosiło w efekcie znacznie większą ilość światła przy tej samej średnicy palnika ,oraz stabilniejszy płomień, dzięki zastosowaniu dostarczania powietrza nie tylko z zewnętrznej, ale i z wewnętrznej strony knota. Było to rozwiązanie wzorowane na pierwotnej konstrukcji Arganda.

Stosowano także palniki dwu, lub kilku płomieniowe. Miało to wielorakie zastosowanie. W aparatach oświetleniowych wpływało to na ilość uzyskiwanego światła. W latarniach sygnalizacyjnych stosowanych na przejazdach kolejowych, zmniejszało to prawdopodobieństwo całkowitego zgaśnięcia takiej lampy. Lecz palniki wielo płomieniowe stosowane były także do celów grzewczych. Konstruowano piecyki opalane na naftę, w których kilka niezależnie regulowanych knotów, o szerokości kilku centymetrów nagrzewało platynowa siateczkę na której następowało katalityczne dopalanie spalin, oraz nagrzewanie świeżego powietrza dostarczanego z zewnątrz. Zastosowanie lamp naftowych było tak wszechstronne, jak potrzeby ludzi, dla których je produkowano.

Konstruktorzy dbali o najdrobniejsze szczegóły, mogące mieć wpływ na walory użytkowe. Dla przykładu latarnie stosowane w nawigacji morskiej musiały spełniać niezwykle surowe wymogi. Odporność na silny wiatr i strumienie wody to jeszcze nie było wszystko. Latarnie nawigacyjne poddawane były próbom, które miały na celu potwierdzenie, czy światło takiej latarni jest widoczne z odpowiedniej odległości, czy latarnia wytrzyma przechył i nie ulegnie zniszczeniu szkło, czy kąt widzialności światła jest zgodny z przepisami itp.

Każda latarnia nawigacyjna posiadała odpowiedni certyfikat. W Polsce takie dokumenty wystawiane były przez Polski Rejestr Statków ,poza granicami kraju między innymi zajmuje się tym Lloyd Register.

Następnym przykładem na niezwykłą dbałość o szczegóły konstrukcyjne są latarnie produkowane dla kolejnictwa. Latarnie stosowane zwłaszcza w dawnych parowozach powinny nie tylko być odporne na silny pęd powietrza. Musiały także być odporne na mróz, wstrząsy i uderzenia. Ale przede wszystkim powinny dawać odpowiedni strumień światła, który wystarczy dla oświetlenia drogi na kilkadziesiąt metrów. Lustra w takich latarniach powlekane były srebrem a nawet wykonane z czystego srebra. Były tak drogie, że maszyniści zabierali je do domów po skończonej pracy , by uchronić je przed kradzieżami.

Oświetlenie naftowe, dzięki prostocie w eksploatacji zyskało sobie wielką popularność i pomimo wynalezienia kilku innych rodzajów oświetlenia, zostało wyparte dopiero przez oświetlenie elektryczne.

Teraz kilka słów o innych rodzajach oświetlenia. Nie stały się one wprawdzie zbyt popularne, ale trudno je pominąć z uwagi na kilka bardzo ciekawych rozwiązań zastosowanych przy ich konstrukcji.

Równolegle z oświetleniem naftowym zaczęło funkcjonować oświetlenie gazowe. Nie wymagało ono magazynowania paliwa, podczas spalania nie wydzielał się nieprzyjemny zapach, lecz jeden podstawowy problem eksploatacyjny polegał na tym, że urządzenie oświetleniowe z miejscem produkcji gazu musiało być połączone instalacją , której wykonanie było opłacalne i możliwe do zrealizowania wyłącznie przy gęstej zabudowie miejskiej. Wprawdzie w niektórych bogatych dworkach stosowano własne wytwornice gazu, lecz było to rozwiązanie kosztowne i nie znalazło zbyt wielu entuzjastów.

Innym wariantem oświetlenia gazowego były tak zwane lampy karbidowe. Były to latarnie posiadające własną wytwornicę acetylenu. Lampy te zbudowane były z dwóch zbiorników. Dolny pojemnik mieścił w sobie od kilku do kilkudziesięciu dekagramów karbidu, natomiast górny przeznaczony był na zbiornik wody. Poprzez specjalny zawór woda dozowana była do dolnego zbiornika , gdzie w wyniku reakcji z karbidem powstawał acetylen. Zgromadzony pod niewielkim ciśnieniem gaz wydostawał się przez dyszę wyposażoną w filtr zanieczyszczeń mechanicznych, do specjalnego palnika, gdzie na ceramicznej koronie palnika w połączeniu z tlenem spalał się niebieskawym płomieniem. Lampy tego rodzaju zostały jednak szybko wyparte przez oświetlenie elektryczne, w związku z tym konstrukcyjnie lampy tego rodzaju nie rozwinęły się.

Nie sposób tu także pominąć wprawdzie mało znane i zupełnie niepopularne w Polsce jednak bardzo chętnie i często stosowane za oceanem latarnie ciśnieniowe. Działanie tych lamp jest na tyle skomplikowane i kłopotliwe, że mimo swoich niewątpliwych walorów, nie wniosły one znaczącego wkładu w rozwój rodzimego sprzętu oświetleniowego i nie zyskały sobie zbyt wielu zwolenników.

Lampa taka składa się z wielu elementów które wykonywane były z wielką precyzją i dokładnością. Uruchomienie lampy ciśnieniowej polega na kilku czynnościach. Najpierw po napełnieniu zbiornika paliwem, należy szczelnie zakręcić wszystkie korki i zainstalowaną pompką wytworzyć ciśnienie około 2 atmosfer. Następnie otworzyć zawór inicjujący ,przez który wydostaje się do rynienki niewielka ilość paliwa, które po zapaleniu doprowadza do wrzenia paliwa znajdującego się w parowniku. Pary wrzącego paliwa wydostając się z dyszy ulegają zapaleniu w tak zwanej koszulce Auera. Jest to siateczka bawełniana nasączona tlenkiem toru i cezu. Żarząca się siateczka pozwalała na wytworzenie światła o sile od 200 do 500CP(kandeli), co jest porównywalne z żarówką o mocy od 150 do 350 Wat, przy stosunkowo niewielkim zapotrzebowaniu na paliwo.

Lampa taka zużywała od 0,7 do 1,4 litra paliwa na dwanaście godzin. Był to więc bezspornie najbardziej ekonomiczne i dające najwięcej światła lampy jakie kiedykolwiek wykonano, nie licząc lamp elektrycznych.

Lamp takich stosowano na przykład podczas ostatniej wojny do zasilania reflektorów przeciwlotniczych. Obecnie latarnie ciśnieniowe stosowane są przez NATO, z uwagi na ich uniwersalny charakter. Przy odpowiedniej modyfikacji latarnia ciśnieniowe można zasilać każdym rodzajem ,to znaczy naftą ,benzyną ,ropą naftową a nawet denaturatem.

W USA do dzisiaj produkowane są tego typu lampy przez firmę Coleman, są to lampy przewidziane do opalania benzyną. Natomiast niemiecki Petromax obecnie produkuje lampy dla wojska ,przystosowane one są do zasilania naftą.

Firma ta zresztą powstała na początku XX wieku i przetrwała międzywojenny kryzys dzięki zamówieniom rządowym z III Rzeszy. Oszczędności w technologii posunięte były do granic absurdu, ale firma być może dzięki temu funkcjonuje do dzisiaj.

Obecnie w dobie oświetlenia elektrycznego, w dobie światła laserowego, świecących polimerów, miniaturowych akumulatorów i technologii kosmicznych trudno jest nam zrozumieć problemy tamtych ludzi sprzed wieków, czy nawet tylko sprzed kilkudziesięciu lat. To co nam wydaje się takie oczywiste, to co wymaga tylko zwyczajnego przekręcenia wyłącznikiem, kiedyś wyglądało zupełnie inaczej, było o wiele bardziej skomplikowane niż myślimy.

Obecnie o lampach naftowych ,benzynowych czy karbidowych prawie nikt już nie pamięta. Mała garstka zapaleńców stara się przywrócić im dawny blask i dawne walory, by zachować je dla przyszłych pokoleń, jako świadectwo rozwoju cywilizacyjnego i kulturowego.
Ale dawnego znaczenia nie da się im już przywrócić...