FISICA GENERALE
INGEGNERIA EDILE-ARCHITETTURA
Breve storia dell’illuminazione (1)
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∼400.000 anni a.C.
Torcia ∼13.000 anni a.C.
Lampade alimentate a grasso animale o vegetale
∼400 anni a.C.
Invenzione della candela
Breve storia dell’illuminazione (2)
1790’s - 1890’s
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1792 Prima lampada a gas: William Murdoch riscalda del
carbone per produrre gas da bruciare nell’illuminazione
domestica di casa sua a Redruth, Cornwall
1814 Primo utilizzo del gas per l’illuminazione pubblica a
Londra
1874 Invenzione della lampadina a incandescenza da parte
di Joseph Swan e Thomas Edison
1880 Primi tentativi di illuminazione con la lampada Swan a
Cragside (Newcastle)
Breve storia dell’illuminazione (3)
1900 - 1930
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1901 Brevetto di Peter Cooper Hewitt sulla lampada a
vapori di mercurio
1907 Introduzione della lampada a filamento di tungsteno
1901 Tubi neon di colore rosso realizzati da George
Claude in Francia 1925 Tubi neon di colore blu (Argon + Mercury) prodotti
e utilizzati a Londra
1927 Brevetto tedesco della lampada fluorescente
1932 Illuminazione pubblica con lampade a bassa pressione
di sodio a Londra e in Olanda
Breve storia dell’illuminazione (4)
1950 - 2000
•  1957 Brevetto di General Electric sulla lampada
alogena al quarzo
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1965 Realizzazione del Red Light-EmittingDevice
(LED)
1968 Green LED
1971 Amber LED
1992 Blue LED
1992 White LED
200x Organic LED
Riassunto
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Primi 400.000 anni
sostanze organiche Luce ottenuta dalla combustione di
Ultimi 200 anni
La luce viene creata riscaldando un filo
metallico in un’ampolla privata dell’aria. Ultimi 100 anni L’elettricità riscalda un plasma gassoso
fino a provocare l’emissione di luce (neon tubes,
fluorescent tubes, compact flurescent lamps)
Ultimi 50 anni
Sviluppo di dispositivi solidi che
emettono luce quando attraversati da elettricità. (LEDs)
Linea temporale della invenzione
delle sorgenti luminose
preistoria
40.000 a.C.
oggi
20.000 a.C.
2000 d.C.
oggi
1800
1900
2000
Alcuni riferimenti “illuminanti”
•  OSRAM Opto Semiconductors Light from
Crystals: http://www.youtube.com/watch?v=fLF3PJM8lFI
•  explore the future of OLEDs at Philips
Lumiblade: http://www.youtube.com/watch?v=oaymHLcJwj4
Dobbiamo lasciare
perdere la candela?
Free ebooks
Project Gutenberg
Science today abounds with exciting new discoveries, especially in the fields of biotechnology,
genetics, and space exploration, many of which can be used to generate an interest in science
among students. However, it is often the case that the most simple and traditional of science
phenomena are the most effective at teaching students to use science process skills and gain
scientific content knowledge. Michael Faraday chose one such simple phenomenon, the chemical
history of a candle as the theme for a series of lectures he gave at the Royal Society in 1860.
These lectures have become a classic example of how scientific principles and ideas can be
deduced through the use of simple practical work and reasoning. How Do Candles Work?
What Does a Candle Produce When It Is Burning?
What Does a Candle Need If It Is To Keep Burning?
How Does the Wax Get to the Flame?
Why Do Candle Flames Burn Brightly?
Where Does the Candle Burn Hottest?
Comparing light sources to real life
Blue sky
Uniform overcast sky
Average natural daylight
High pressure mercury cool white lamp
Fluorescent warm white
Halogen filament lamp
Tungsten filament
High pressure sodium lamp
10.000
7.000
6.500
4.000
3.000
3.000
2.700
2.050
Some typical lamp efficiencies today
“Ideal” white light
100 W tungsten incandescent
40 W tungsten incandescent
Quartz halogen
36 W fluorescent tube T8
28 W fluorescent tube T5
Low pressure sodium lamp
Xenon arc lamp
White LED
White LED (in lab)
250
175
126
24
up to 93
104
up to 200
50
25-70
100
going further.....
“Ideal” white light
250
250
0 W
100 W tungsten incandescent
17,5
1.750
93 W
40 W tungsten incandescent
126
504
38 W
50 W Quartz halogen
24
1.200
45 W
36 W fluorescent tube T8
up to 93
3.348
23 W
28 W fluorescent tube T5
104
2.912
16 W
White LED
25-70
25-70
0.90 - 0.72 efficacy
White LED (in lab)
100
100
0.60 efficacy
Rapporto Lumens/Watt
La efficacia luminosa
Altri fattori da considerare
•  Durata nel tempo della sorgente luminosa
•  Costo! •  Impatto ambientale della produzione/
smaltimento
•  Estetica
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Conclusions - lighting
1st 400k years
Light created by combustion of carbon based materials
Last 200 years
Heated wires in evacuated glass bulbs to create light
Last 100 years
Electricity excited gas plasmas by direct/indirect heating to
emit light (neon tubes, fluorescent tubes, compact flurescent lamps)
Last 50 years
Development of Solid State materials that emit light when
excited by electricity (LEDs)
Last 5 years
(OLED)
Demonstrated printable organic light emitting materials
Emerging technologies take 10-15 years from invention to
first commercial exploitation
For any meaningful commercial impact in the marketplace by
2020, the technology must already exist in the laboratory or
to be around as proof of principle demonstrators or early
stage pilot production.
“scientific citizen”
Il cittadino munito del sapere necessario per poter comprendere
e valutare responsabilmente la realtà nella quale viviamo. Noi viviamo in due dimensioni completamente nuove che sono
la globalizzazione e l'innovazione scientifica e tecnologica. Tutte e due queste dimensioni devono essere riportate alla misura democratica, che significa
capacità innovativa, culturalmente. Per esempio alcuni paesi paesi si sono dotati di comitati etici,
che sono interlocutori dei cittadini. Questi comitati etici si preoccupano di fornire buona
informazione, selezionare l'informazione scientifica, proporre le alternative possibili, avviare un
dialogo all'interno dell'organizzazione sociale.
Perché potrebbe succedere che: "voi cittadini analfabeti in queste materie non avete diritto di
voto, anzi, dovete fare una sorta di obiezione di coscienza al voto in queste materie". Qual'è il senso profondo di questa argomentazione? C'è il pericolo che qualcosa, nel mondo,
possa essere sottratto a quella che si chiama la sovranità popolare. "Voi cittadini non avete voce
in questa materia", "non andate a votare perché non siete capaci di votare". (Non tanto tempo fa: gli analfabeti non potevano votare)