Yleisen käsityksen mukaan hehkulamppua vaihtamaan tarvitaan lauma byrokraatteja. Lampunvaihtopolitiikasta keskustelu harvoin kuitenkaan tuo varsinaisesti valoa pimeyteen. Puntarissa painaa lampunvalmistajien näkemys sekä aiheellinen huoli sähkönkulutuksesta ja ympäristöstä. Joskus tässä sekamelskassa tuntuu, että jopa teologinen näkökulma aiheessa olisi tarpeen, että saataisiin oikeaoppinen käsitys kirkkaudesta ja matkasta valoa kohti.
Hehkulampun toimintaperiaate perustuu tyypillisesti alipaineistetun ja inertillä suojakaasulla täytetyn lasikuvun sisään sijoitetun kaksoiskierteelle kierretyn wolfram-langan kuumentamiseen sähkövirralla valkohehkuiseksi. Oikein rakennettuna hehkulamput ovat suhteellisen pitkäikäisiä ja edullisia valmistaa. Aikoinaan itäsaksalaisille Narva-hehkulampuille luvattiin jopa 2000 tunnin käyttöaikoja. Tässä valossa tuntuu joskus erikoiselta, että nykypäivän teknologialla hehkulamppujen kestoaikaa on saatu kavennettua 1000 käyttötunnin tienoille.
Hehkulamppua tulee ensisijaisesti ajatella säteilylämmittimenä, sillä lämpösäteilyn ja lähi-infrapunan osuus ainakin perinteisissä hehkulampuissa on lähes 95 % luokkaa. Käyttöä puoltaa nopea toiminta-aika, luonnonmukainen värispektri, myrkyttömyys ja soveltuvuus talviaikoina jossain määrin myös huoneistojen lämmittämiseen. Haittana on kuitenkin suuri energiankulutus, jos tilannetta tarkastellaan vain yksinomaan valaistuksen kannalta.
Perinteiset loisteputket ja uudemmat pienoisloisteputket (energiansäästölamput) ovat plasmapurkaukseen perustuvia valaisimia. Virtakatkaisijaa painettaessa lampun sytytin kytkee oikosulkuvirran lampun kuristimen ja putken päissä olevien vastuslankojen läpi. Tämä sytytystilanne kuumentaa putken sisällä olevaa jalokaasua ja höyrystää elohopeaa alentaen tarvittavaa sytytysjännitettä. Hetkeä myöhemmin sytytinkärkien jäähtyessä ne avautuvat ja kuristimeen varastoitunut magneettikenttä purkautuu nopeasti sähköpurkauksena loisteputken sisällä ja saa lampun syttymään.
Lampun jo palaessa sytytintä ei tarvita. Plasmapurkauksen sammuessa virtapiiri katkeaa, jolloin kuristinkelaan varastoitunut energia sytyttää sen nopeasti uudelleen. Tämä kaikki tapahtuu niin nopeasti, että vain todella tarkkasilmäinen havainnoija voi nähdä hienoisen värinän loisteputken valossa. Lisäksi kuristimen tarkoituksena on toimia eräänlaisena vaihtovirtavastuksena sähköpiirissä, sillä plasma erittäin hyvänä sähkönjohteena nostaisi lampun läpi kulkevan sähkövirran aivan liian korkeaksi ja tuhoaisi sen.
Pienemmissä energiansäästölampuissa lampulle syötettävä verkkovirta toteutustavasta riippuen ensin tasasuunnataan, taajuutta nostetaan joihinkin kymmeniin kilohertseihin ja virtaa rajoitetaan lampun sisällä olevan elektroniikan tai kuristinkelan avulla. Korkeampi taajuus vaikuttaa suotuisasti jalokaasun ja elohopeahöyryn sähköisiin ominaisuuksiin (permittiivisyyteen ja permeabiliteettiin), jolloin lamppu tuottaa säteilyä paremmalla hyötysuhteella ja lampun välkyntä ei ole enää niin hyvin silmin havaittavissa.
Loisteputken elohopean säteilyspektri sijaitsee UV-alueella, joten elohopeapurkauslamppujen sisäpinta päällystetään fosforilla tai muilla ultraviolettisäteilyä näkyväksi valoksi fluoresoivilla materiaaleilla. Kuitenkin voimakkailla energiansäästölampuilla, jos niitä käyttää pitkiä aikoja tuulettamattomassa tilassa, voi jopa havaita ilmassa pienoisen otsonin tuoksun.
LED-tekniikka juontaa juurensa elektroluminesenssiin, missä sähkökentässä kiihdytetty varauksenkuljettaja kykenee säteilemään valoa suurtaajuisessa sähkökentässä, tai jos tasavirta kulkee kahden elektronegatiivisuudeltaan erilaisen aineen läpi. Elektroluminesenssia tapahtuu itse asiassa kaikissa puolijohteissa, mutta tietenkään tavallisen puolijohdediodin tuottamaa infrapunan aallonpituutta ihmissilmä ei kykene havaitsemaan. Tarvitaan erityiset materiaalit ja seosaineet, että aallonpituus saadaan näkyvän valon alueelle. Tässä kehitystyössä hyötysuhteen nostaminen on mitä verisintä kilpailua.
Elektroluminesenssi on yksi alalaji luminenssi-ilmiöistä, joita voi sopivissa olosuhteissa nähdä myös luonnossa. Bioluminenssia esiintyy yllättävän korkealla hyötysuhteella lusiferiinin hapettumisreaktiossa esimerkiksi kiiltomadoissa ja tulikärpäsissä. On arveltu, että jopa 90 % syvänmeren eliöistä vilkkuu tai välkkyy jollain tavoin.
Luonnon omissa mekanismeissa tuottaa valoa lieneekin vielä paljon opittavaa.
Lähteet:
How do LEDs work?
A little physics; a little basic semiconductor theory
http://www.mikewoodconsulting.com/articles/Protocol%20Spring%202009%20-%20How%20do%20LEDs%20Work1.pdf
Bioluminenssi
http://www.seepia.org/html/seepia3/bioluminesenssi/bioluminesenssi.shtml
The Fluorescent Lamp: A plasma you can use
http://www-spof.gsfc.nasa.gov/Education/wfluor.html
http://en.wikipedia.org/wiki/Electroluminescent_wire
http://en.wikipedia.org/wiki/AMOLED