為了增加燈泡的使用壽命，可以加長鎢絲的長度。讓熱能分佈在更長的空間內，但是會降低燈絲的溫度，自然減低昇華的情形，也就延長了燈泡的壽命。可是因為溫度也降低了，因此產生可見光的發光效率也降低了。燈泡變得較暗，需要較高功率的燈泡才能產生相同的亮度。

雖然增加了燈泡的使用壽命省了點錢，但是所浪費的電能是否值得，就值得考量。因此長壽命燈泡通常使用在不易更換燈泡的場所較划算。若是使得燈絲的長度更長，其溫度溫度更低，甚至只發出暗紅的微弱燈光，卻仍然可明顯的感受所發出的熱（紅外線）。

另外對於早期照相使用的閃光燈為了要能產生更接近於太陽光的頻譜，於是縮短其燈絲長度，使其在更高的溫度下工作，因此其工作壽命也就縮短為數小時。（燈絲內加入的氣體，使得所產生的頻譜相當於約4500℃黑體的頻譜--高於燈絲溫度）

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物體熱輻射會產生各種不同頻率（波長）的電磁波。

如上圖依照波長由長而短，有AM收音機（數百公尺），短波（短波），VHF / UHF及如上圖依照波長由長而短，有AM收音機（數百公尺），短波（短波），VHF/ UHF及

FM（公尺）等無線電波，微波（微波）（紅外燈），紅外線，可見光，FM（公尺）等無線電波，微波（微波）（紅外燈），紅外線，可見光，紫外光（紫外線），X-射線，以及伽瑪射線。紫外光（紫外線），X-射線，以及伽瑪射線。

人眼所能觀測到的可見光，只是電磁波譜內的極小段。人眼所能觀測到的可見光只是電磁波譜內的極小段。燈泡燈絲所發出來的熱輻射主要在紅外線，可見光以及紫外光的小範圍內。燈泡燈絲所發出來的熱輻射主要在紅外線，可見光以及紫外光的小範圍內。

卻恰好包含著對人眼所能觀測的可見光。卻恰好包含著對人眼所能觀測的可見光。物體熱輻射所發出的電磁波不同波長（或頻率）的強度分佈，我們稱為頻譜。

熱輻射頻譜與溫度及表面的性質有關（吸收與輻射電磁波的能力），熱輻射頻譜與溫度及表面的性質有關（吸收與輻射電磁波的能力）

對於鎢絲而言，射入表面的電磁波幾乎百分之百會被吸收。（吸收與輻射係數為1）對於鎢絲而言，射入表面的電磁波幾乎百分之百會被吸收（吸收與輻射係數為1）因此其熱輻射接近頻譜只與溫度有關的黑體輻射。因此其熱輻射接近頻譜只與溫度有關的黑體輻射。


上圖是三種不同溫度的黑體所輻射出的頻譜圖。

可以發現燈泡並不是一種很有效率的發光裝置。可以發現燈泡並不是一種很有效率的發光裝置。

大部份的熱輻射都在紅外線（熱）的部份，約僅有5% 的能量屬於可見光的範圍。大部份的熱輻射都在紅外線（熱）的部份，約僅有5％的能量屬於可見光的範圍。

只有當溫度超過5000℃時，才會有大部份的能量在可見光範圍內。只有當溫度超過5000℃時，才會有大部份的能量在可見光範圍內。

因為燈絲溫度較太陽光低，因此紅黃部份頻率光線較強。因為燈絲溫度較太陽光低，因此紅黃部份頻率光線較強。

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燈絲的加熱是靠帶電粒子在燈絲內流動時，將電能藉由碰撞轉換為燈絲的熱能。燈絲的溫度會逐漸升高直到輸入的熱能與燈絲的熱輻射功率相等時，達到熱平衡。

最早期的燈絲，是採用碳（碳）與白金（鉑）。碳原本是最有希望的材料，1879年愛迪生曾經試用碳燈絲且使用了數百小時。雖然“碳”有極高的熔點 （3550℃），但是卻有著低的“昇華”溫度。在低溫時直接由固體昇華為氣態，因此很容易消耗，使用壽命短。而且必須完全隔絕空氣（會在空氣內燃燒）。目 前幾乎都是使用熔點為（3410℃）的鎢絲，優點是低於熔點時其“昇華”的速率較低。因此可以加熱到較“碳絲”更高的溫度。鎢絲一樣會在空氣中燃燒，因此 需要燈泡抽成真空。

為了使更多的電能能夠轉換成熱能，必須要增加“鎢絲”的電阻，因此想方法使其增長且變細。如右圖，60瓦特的鎢絲直徑約25微米（25微米，約頭髮直徑的 的1/4）長度約2公尺（沒錯），纏繞成僅2公分長的細圈。為了減少最後燈絲直線長度，通常燈絲都是先繞成直徑0.25毫米（釐米）的圈圈，再繞成螺旋狀 的燈絲（由於製造不易，直到1937年才成功製成）

為了避免燈絲的昇華，燈泡內注入了惰性氣體，這些氣體主要為氬氣（argon）並且不包含氧氣。藉由碰撞使部份氣化的鎢原子能夠重回燈絲。雖然惰性氣體增 加了燈絲的使用壽命，但是也付出了一些代價。原本真空的燈泡內由於惰性氣體的存在增加了熱的傳導與對流，帶走了能量，於是降低了平衡的溫度。昇華的鎢氣於 惰性氣體內形成微弱的粒子也藉由對流在燈泡內表面形成黑點。

由於氪氣是較不良的熱傳導體，灌充氪氣的燈泡比一般灌氬氣的燈泡有更高的效率發光，但是氪氣僅占大氣中百萬分之一的含量，因此製作成本高出較多。

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氮氣和氬氣是惰性氣體，不易受熱膨脹，燈泡不易爆裂，這樣就保護了燈泡和鎢絲。

白熾燈工作時，燈絲處於高溫白熾狀態。當燈絲溫度太高 時，會引起鎢絲蒸發過快而降低壽命；且蒸發後的鎢沉積在泡殼內壁上，會使泡殼發黑，影響亮度。在泡殼中充以適量的惰性氣體後，在一定壓強下，鎢絲的蒸發要 比在真空中大大減小。即在相同壽命的條件下，充氣燈泡的燈絲工作溫度可大於真空時的溫度，從而提高了發光效率。所以，一般白熾燈泡中抽真空後，再充以一定 壓強的氬氣、氮氣或氬氮混合氣體。 因為氮氣的化學性質不活潑,所以是惰性氣體.也因此氮氣常用作保護氣如焊接金屬時常用氮做保護氣,而燈泡中充氮氣也是這種原理以用來延長燈泡的使用壽命. 氬氣亦是惰性氣體.

燈泡裏充氮起是為了延長燈炮的壽命，因為氮氣化學性質不活潑，鎢絲在極高的溫度下會蒸發，在相同條件下，鎢絲在氮氣 裏的蒸發要比在真空蒸發少得多，這樣就大大延長了鎢絲的壽命。那麼為什麼又要充入氬氣呢？當然氬氣也有氮氣的相同的作用，但是氬氣的另一重要作用人們都把 它忘了。那就是在放電時氬氣能產生紫色輝光，大大地增強了燈泡的亮度。

燈絲處於高溫白熾狀態。當燈絲溫度太高時，會引起鎢絲蒸發過快而 降低壽命；且蒸發後的鎢沉積在泡殼內壁上，會使泡殼發黑，影響亮度。在泡殼中充以適量的惰性氣體後，在一定壓強下，鎢絲的蒸發要比在真空中大大減小。即在 相同壽命的條件下，充氣燈泡的燈絲工作溫度可大於真空時的溫度，從而提高了發光效率。所以，一般白熾燈泡中抽真空後，再充以一定壓強的氬氣、氮氣或氬氮混 合氣體。

因為氮氣的化學性質不活潑,所以是惰性氣體.也因此氮氣常用作保護氣如焊接金屬時常用氮做保護氣,而燈泡中充氮氣也是這種原理以用來延長燈泡的使用壽命.氬氣亦是惰性氣體。

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