6、Vox教你如何点亮灯泡 ...
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你知道地狱最可憎的一点是什么吗？
是没有太阳！
俗话说万物生长靠太阳，可生活在地狱傲慢环五芒星城的罪人恶魔们可看不到太阳。他们头顶上只有一个要魔命的天堂以及偌大的五芒星封印。
你知道这意味着什么吗？
意味着地狱永远缺乏照明。没有太阳带来的光与热，这里的一切都显得阴森恐怖。活在高纬度的人总是容易患抑郁症，这正是由于缺乏太阳的光与热导致的。在地狱里的植物也因此发生了对应的变异，它们开始捕食血肉——傲慢环可没有建在火山附近，没有火山灰滋润、也没有地热和阳光滋润的植物们无法通过光合作用或者别的什么作用自力更生，只好打起了罪人恶魔的主意——反正，它们到底还是活下来了，还在食人小镇的花园里活得很好。
与此同时，火焰也变得受罪人崇拜。据不科学统计，那些在大街上肆意破坏建筑物的罪人们大多都有拜火情节。他们渴望光和热，渴望光芒和温暖，地狱里大量的自焚爱好者俱乐部证明了这一点。很多罪人恶魔之所以加入这种俱乐部，就是因为俱乐部每周都会免费发放一捆用罪人恶魔油脂制成的蜡烛。
这蜡烛照明很好，发出的光也很温暖。
什么，你说似乎有哪里不对？拜托，这里是地狱傲慢环，除了不死的罪人恶魔还有什么别的可以榨油的小动物？难道你还想打那些瘦小的原生小恶魔和那些贵族恶魔的主意？清醒一点！反正罪人又不会死，抽点脂熬点油又怎么了！还能减肥！
当然，也许还有很多罪人的能力和火焰有关。但你觉得自私自利的罪人们会快乐地当个把火种散播五芒星城的普罗米修斯，还是当上拜火俱乐部的大长老，给那些胖恶魔抽脂点天灯，喝着小酒欣赏俱乐部成员们在火焰中的惨叫和哀嚎？
猜猜地狱里为什么总是有那么多爆炸、惨叫和火焰。
自然，这也代表了市场存在很大的相关需求。所以哪怕没有一个会从影子里面窜出来的Alastor，Vox也一定会把VoxTek业务延伸过去。
总之，地狱需要电灯，这点毋庸置疑。
那接下来的问题就很简单了，就是把电灯发明出来。
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这并不困难。要知道早在1854年，灯泡就诞生了，而在1879年，爱迪生就发明了白炽灯并演示了其照明系统。
这种白炽灯的原理很简单。
简单来说就是，任何物体的温度高于绝对零度时，都会发出热辐射，也就是发出电磁波。在温度较低时，辐射只能以不可见光的方式发出（也就是红外线），只有部分蛇类才能感知到。而随着温度上升，辐射能量增加，物体就会发出可见光。
一般来说（Vox可以翻着从报纸恶魔那里收缴过来的工具书告诉你），当固体温度升高到500摄氏度时，就开始辐射出暗红色的可见光。接下来，如果温度继续上升，光的颜色也会发生变化，按照红——橙——黄——黄白——白——蓝白的顺序渐变（Vox拿铁块试过了，不骗你）。
而白炽灯，就是让电流通过灯丝（一般是耐烧的钨丝），然后灯丝温度就会上升，直到热得能发出白光。接着给这灯丝套上罩子，罩子里放些氮气之类的惰性气体，把氧气挤走（有氧气这灯的寿命就长不了）。
就这样，一个简单的灯泡就完成了。
但这行吗？你一个来自二十世纪的新潮人物，还在用一百年前的老技术，你觉得可以吗？就这还不如让那些罪人恶魔把这灯泡当打火机，反正灯丝温度也够高了。
简而言之就是这灯不够亮，电都变成热跑走了。你要知道，这电也不是白来的，而是Vox辛辛苦苦发出来的，他为此都从自己身上扣了点零部件（就是电池之类的玩意儿，他是个电视头罪人）。
反正就是，现在都是什么时候了，你怎么还可以拿一百年前的老技术交差！
Vox找机会痛斥了手下一顿，这个项目带头的水母触须头罪人恶魔连连称是，然后Vox就指出了另一条路（Vox绞尽脑汁，为了Alastor而刻苦钻研，总算是有些灵感和知识）。
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这一条路就是荧光灯，原理也很简单。
就是制作一个灯管，灌入水银蒸汽（也就是汞蒸汽）和少量的惰性气体（这种气体性质稳定，不会轻易和别的物质Fuck起来），管壁上再涂上荧光物质（该物质由Vox从手下契约的某个恶魔身上薅下来）。
这样一来，等灯管一通电，里面的惰性气体就会发生电离，形成气体导电电流。这些运动的气体离子在与汞原子（水银）碰撞过程中，会不断地给汞原子充能。
这样一来，汞原子的核外电子总能就可以从低轨道跃迁到高轨道，之后汞原子的核外电子由于能量较高，就会自发地从高轨道向低轨道（基态）跃迁，以光子的形式发出能量。
不过这些光子的频率比较高，属于不能被肉眼直接识别的紫外光。所以还需要某个家伙提供的荧光物质——那些高能光子就可以撞击这些荧光物质。
等荧光物质吸收了高能光子，其原子能量增加，轨道跃迁，然后又因为处于高能轨道而不稳定，最终恢复基态，而在恢复基态的过程中就会以光子的形式释放能量，这下发出的就是可见光了。
什么？你说你这些什么都不懂？哼，什么都不懂的人是无法打败Alastor的（Vox对着他的项目带头人发出冷笑）。
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简单来说，这里有一个原子，包含中心的原子核以及核外旋转的电子。
在正常情况下，电子处于低能级状态（低能级基态），即稳定轨道（低轨道）。
如果给它施加一定的能量，比如一定频率的光子，电子就会跃迁到高能级轨道，从稳定状态变成不稳定状态。这也就是受邀吸收。
但是最后，这个电子还是会回到低能级，也就是稳定轨道。
为什么呢？因为所有的物质都倾向于保持最低的能量状态，也就是稳定状态。就像把一个不会飞的罪人恶魔扔到高空，从能量的角度来讲，它肯定会掉下来摔个稀巴烂，因为它越高，自身的重力势能越大，状态也越不稳定。所以它想稳定下来，它唯一的办法就是降低高度，然后摔的稀巴烂。
当然了，电子在高能级的状态极短，而后就马上向低能级状态跃迁。但就好比那个被扔上高空的罪人恶魔，在摔成稀巴烂之前总会有一段坠落的状态。换算成电子，这就是它的高能级激发态，这里的能级就介于非稳定的高能级和稳定的低能级之间。
这个高能级激发态和低能级基态之间存在一定的能量差，一旦那只罪人恶魔摔的稀巴烂，也就是电子回归原位，它就会释放能量。就好比会让罪人恶魔摔成稀巴烂的能量，那个从高能级激发态回归基态的电子也会辐射出一个光子。
这就是所谓的自发辐射。
如果处于高能级激发态的电子能级是E1，处于基态的电子能级是E2，那么这个辐射出的光子能量就是（E2-E1）。
这样一来，甚至都可以算出对应光子的频率，只要把这个能量（E2-E1）除以一个常数（普朗克常数）就行了。
而频率的作用就是确认这个光子在光谱的哪一个位置，也就是说，知道了频率，就知道了光的颜色。
反正就是这样，超简单的！
算了算了，回归电灯。
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总而言之，这荧光灯比这白炽灯的效率要高上许多，但Vox还是不满意。
首先，这管壁上的荧光物质取自于一个罪人恶魔，这就导致了无法完成大规模生产。
接着，这荧光灯需要电离内部气体，而当这里面的水银蒸汽通电导通后，灯管内部的电阻就变得比较小了，其所需要的工作电压就小了。
这意味着什么？
这意味着这荧光灯的启动电压很高，但工作电压很小，Vox如果对其进行稳定的高压输电，这荧光灯就会被烧坏！
难不成还要Vox亲自给每个荧光灯校准电压？告诉你，想都别想！Vox还有别的、那么多的工作要干呢！哪来的时间给那些傻逼恶魔当技工！
Vox又对着自己的项目负责人痛批了一顿，批得那蠢货恶魔头根本抬不起来。
但这个项目怎么办？难不成去用那老土的一百年前的成熟技术？然后看着那些罪人把灯泡当打火机使？Alastor会笑死Vox的。
不、不行！
身上的压力登时变大，一想到那个神经虐待狂对着自己发出嘲笑的样子，Vox的大脑以着前所未有的速度转了起来。
仇恨是最好的燃料，一个科技恶魔生气的时候什么都做得到，包括数学和物理。
就这样，Vox得到了一个新的点子——发光二极管。
这发光二极管的原理也不难。
重新再介绍一遍，假设有个单独的原子，这个原子的每个电子都占据了一个离散的能级，或者说轨道。
相同元素的原子在距离足够远的时候互不干涉，也就具有相同的可用能级。
但当将多个原子放在一起，形成固体的时候，（奇妙的事情发生了），那些最外层电子不仅会被自家原子核吸引，还会被别的原子核吸引。如此一来，这些电子的能级就改变了。
原子的能级不再一致，而是变成了一系列紧密但又分离的能级，即一条能带。
其中，包含电子的最高能带，就是价带。而其上更高的、没有电子能带的就是导带。
在导体中，价带只被部分填满，也就是说，价带中存在没有电子的“空穴”。所以只要对其施加一个电场，电子就能从一个位置跳到下一个空穴——并以此在材料中传导电流。
在绝缘体中，价带是被电子填满的，没有空穴。与此同时，价带和导带之间的能量间隙（即带隙）非常的大。这时如果对其施加一个普通的电场，电子就无法移动（它们被挤成了沙丁鱼罐头），毕竟价带里没有空穴（位置）能让它们动。而且，带隙太大，电子也跳不到导带上（当然，如果Vox努力搞出一个超大电压，也能击穿这个带隙，把绝缘体变导体，但有点不划算）。
在纯半导体中，价带也是填满的，但带隙要小的多。在室温下，一些电子就有足够的能量跳到导带上面（然后在原来价带上待着的位置留下空穴）。这样一来，附近的电子就能靠着这点空穴，来传递电流了。
不止如此，那些跳到导带上的电子留下的空穴也可以移动——实际上，应该是附近的电子跳到这些空穴上，但从远处看，就像这些空穴如同电荷一般在移动，而方向恰恰与导带内的那些电子方向相反。
但纯半导体本身没啥用，Vox要想制成发光二极管，需要加入杂质原子进行参杂。
比如，在半导体（硅）里加入少量磷。这样，导带下就多了一个施主能级（孤电子）。只要有一点热能，施主能级里的电子就能跳进导带，传导电流。这里半导体里移动的电荷多为电子，属于N型。
再比如，在半导体（硅）里加入少量硼。这样，价带上就多了一个受主能级（空轨道）。只要有一点热能，电子就能跳出价带，留下空穴（恰如之前说的，从远处看，就像空穴在移动）。这些空穴传递电流，属于P型。
把P型和N型结合起来，就可以得到了一个PN结。此刻，就算没有接上电路，一些导带上的电子也会自发地从N型扩散到P型，然后落到P型价带上的空穴中。而如果这时候，再加上一个正确的电场……
什么，这和发光有什么关系？
这你就不知道了，当电子从导带落入价带，就是一次从高能轨道到低能轨道的跃迁，带隙能量就会以光子的形式释放。
而带隙的大小就决定了单个光子的能量大小，进而影响光子的频率，从而决定了光的颜色。
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以上这些，Vox已经不指望那个傻叉的项目负责人听懂了（Vox的那个鲨鱼助理听到一半就已经神游天外了）。
毕竟，不是谁都像Vox那么聪明，是个成功人士。
所以，Vox只是敲了敲黑板，然后用催眠硬把这些东西塞进那些傻逼们的大脑。
这下，项目进程顺利多了，靠着罪人们的魔法辅助，电灯总算在地狱点亮。
然后，在报纸和电视机的赞美下，发光二极管开始点亮地狱万家灯火，给VoxTek赚上了狠狠一笔。
作者有话说
第6章 Vox教你如何点亮灯泡
