Сказка о том, почему лампочка светится

Вечером, когда за окном стемнело, Лёша щёлкнул выключателем, и комната наполнилась мягким, тёплым светом от лампы под потолком.

— Пап, — задумчиво сказал он, глядя на матовый шар, — вот лампочка. Она же не солнце и не огонь. Откуда у неё свет?

Папа выключил верхний свет, зажёг настольную лампу с прозрачной лампочкой и подозвал Лёшу.

— Посмотри внутрь. Видишь тонкую-претонкую спиральку? Она сделана из особого металла — вольфрама. Он очень тугоплавкий, то есть может сильно нагреваться, не плавясь.

— И что с ней происходит?

— Когда мы включаем свет, по проводам в лампу прибегают миллиарды маленьких работников-электронов. Они бегут с огромной скоростью и проходят через эту тонкую вольфрамовую нить. Ниточка для них — очень узкий и тесный туннель.

— Им там трудно?

— Очень! Они трутся о атомы металла, толкаются, создают большое сопротивление. От этой беготни и трения выделяется много-много тепла. Нить раскаляется до невероятной температуры — больше 2500 градусов!

— Как в самой жаркой печи?

— Гораздо горячее! И когда что-то нагревается до такой степени, оно начинает не только греть, но и светиться. Помнишь, как раскалённый металл в кузнице светится оранжевым и белым? То же самое происходит с вольфрамовой нитью в лампочке. Она становится настолько горячей, что испускает видимый свет. Это явление называется тепловым излучением.

Лёша пригляделся к светящейся спирали. Она действительно была похожа на крошечное, сжатое солнышко.

— А почему она не плавится и не сгорает?

— Во-первых, потому что вольфрам очень крепкий. А во-вторых, потому что внутри колбы нет воздуха! Воздух выкачали и закачали вместо него специальные инертные газы (аргон, азот). Кислорода, который поддерживает горение, там нет. Поэтому нить может просто раскаляться, но не сгорать, как бумага или дерево.

— А если воздух попадёт внутрь?

— Тогда раскалённая вольфрамовая нить мгновенно сгорит, как спичка, и лампочка перестанет светить. Такая лампочка «перегорает». Обычно это случается, когда нить от долгой работы становится очень тонкой в одном месте и рвётся.

— Значит, лампочка светится, потому что внутри у неё есть крошечная, раскалённая солнце-нить, которую охраняет стеклянный домик без воздуха?

— Ты прекрасно всё понял! — похвалил папа. — И этот принцип — нагреть что-то до свечения — люди использовали очень долго. Костер, свеча, керосиновая лампа — всё это примеры того же самого. А лампочка накаливания сделала этот процесс управляемым, безопасным и удобным. Просто подал электричество — и получил свет.

Папа снова включил верхний свет. Комната стала яркой и уютной. Лёша теперь смотрел на плафон с новым чувством. Там, за матовым стеклом, трудилась невидимая, невероятно горячая нить, превращая бег электронов в тёплый, домашний свет, который прогоняет темноту и позволяет читать, играть и просто быть вместе.