出品：科普中國
作者：X-Y團隊
監製：中國科學院計算機網絡信息中心
如果要評選現代人類社會最重要的交通工具，汽車一定會毫無懸念登上榜首。作為人們出行不可或缺的忠實伴侶，汽車的重要性不言而喻。
它極大地拓寬了人們的活動半徑，提高了生活和工作效率，使人們用更短的時間換取更大的空間成為可能，“朝發兮葱嶺,夕至兮明光”也不再是遙不可及。也正因如此，汽車的發展與整個人類的進步息息相關，汽車的發展史也是人類的科技進步史。
圖片來源：veer圖庫
自從1885年德國人卡爾·本茨（奔馳車即以他的名字命名）發明汽車以來，汽車車燈也作為汽車上一種輔助工具隨之誕生。作為汽車的眼睛，車燈一直是保障汽車正常安全工作下去的重要“器官”。
世界上第一輛汽車奔馳1號 圖片來源：作者拍攝
設計出讓人耳目一新，別出心裁的汽車車燈，也成為了汽車工程師們所不斷追求的點睛之筆。有的車燈流光溢彩，“暗送秋波”；有的車燈鏗鏘有力，宛如戰斧，各具特色的車燈甚至成了一些豪車的一大賣點，並且逐漸成為自己的名片。
一些有特色的車燈，圖片來源：作者自制
從最初的手提煤油燈開始，汽車車燈的發展大致經歷了四個階段，分別是第一代白熾燈，第二代鹵素燈，第三代高壓氣體放電燈，以及現如今最新的第四代LED（發光二極管）燈。
一、古老的白熾燈
發明大王愛迪生在1879年發明的白熾燈，註定會成為替代最初手提煤油燈的汽車車燈的首選，尤其在一些老爺車上普遍使用。白熾燈即便在現在的照明市場中也佔有一席之地，它是通過電流流過鎢絲使其發熱並達到白熾態，温度可達3000℃，高温鎢絲通過向外輻射光子進行照明。
然而，鎢絲在高温工作時會不斷揮發出鎢原子並最終冷卻在玻璃管內壁上，使得白熾燈的壽命很短，並且為了避免鎢絲的快速損耗而不得不降低其工作温度，進而也就限制了其發光亮度。由於較低的色温，白熾燈發光偏黃。值得慶幸的是，白熾燈作為車燈的侷限性很快被鹵素燈所彌補。
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二、進階版之鹵素燈
鹵素燈始於 20 世紀 70 年代，它其實就是上述白熾燈的升級版，通過在白熾燈中加入鹵族元素（碘或者溴等），能使得白熾燈的亮度提高1.5倍，同時使用壽命提高 3-4 倍。其工作原理為：當燈絲在高温下產生的鎢原子被蒸發後向玻璃管壁方向移動，當接近玻璃管壁時，鎢蒸氣被冷卻到大約800℃並和鹵素原子結合在一起，形成鹵化鎢（碘化鎢或溴化鎢）。鹵化鎢折回向玻璃管中央繼續移動，又重新回到被氧化的燈絲上。
由於鹵化鎢是一種很不穩定的化合物，其遇熱後又會重新分解成鹵素蒸氣和鎢，這樣鎢又在燈絲上沉積下來，彌補被蒸發掉的部分。通過這種再生循環過程，燈絲的累計使用壽命可以達到400-500小時，換算下來大概可以在一輛車上工作4-6年。
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同時，由於燈絲可以在更高温度下進行工作，從而也可以獲得更高的亮度，更高的色温和更高的發光效率。由於還是在白熾燈的基礎上進行升級，所以在發光顏色上，鹵素燈光線與白熾燈接近，均為偏黃的琥鉑色，在雨霧環境下具有更好的穿透效果。由於鹵素燈的價位便宜，因此直到如今，也是大多數家用轎車的選擇。
三、聽起來就很酷炫的高壓氣體放電燈
高壓氣體放電燈是指將高壓氣體代替鎢絲封裝在石英玻璃管中，用高壓電流激活高壓氣體產生弧光放電。常見的高壓氣體放電燈有汞燈、鈉燈以及氙氣燈等，一般應用在汽車車燈上的是氙氣燈。20 世紀 90 年代，車燈製造商海拉將技術成熟的氙氣車燈推向了市場。由於不需要通過高温加熱鎢絲，所以氙氣燈能提供比鹵素燈更穩定的照明輸出，且氙氣燈的光照強度比鹵素燈高三倍，耗能卻僅為其三分之二，僅為35 W左右。
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不僅如此，氙氣燈的光色與日光近乎相同，為耀眼的亮白色，能為駕駛者創造出更佳的視覺感受。氙氣燈的這些優勢和特點大大改善了駕駛的安全性和舒適性。更重要的是，氙氣燈的理論壽命可以達到3000小時，相比於鹵素燈又得到明顯提高。基於上述優勢，氙氣燈的使用量與日俱增，尤其成為中高端汽車的普遍使用燈型。
四、強大的LED燈
LED燈是通過發光二極管作為光源，電流通過半導體之後，電子空穴進行復合發光。由於成本原因，只有在較高端的車型上才有配備。相比於上述所有燈型，LED具有最低的能耗和最長的使用壽命，普遍壽命可達到50000小時。
LED的發光顏色與氙燈大致相同，均為日光一樣的亮白色。然而與氙燈的開啓需要3-4秒的延時不同的是，LED可以實現瞬間點亮，所以當 LED應用到轉向信號燈與高位制動燈時，能夠滿足車輛行駛過程中應急反應需求，並且光源可以加工成任何形狀，具有造型空間大、科技感強等優點。
LED大燈雖然是三種汽車大燈中綜合性能最好的一種，價格也是最貴的，所以除了在一些高端車型上作為大燈使用之外，主要還是作為一些日間行車燈使用。
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具體為自己的愛車選用何種汽車大燈，還是要根據自身的用車情況來決定。如平時開車都是在市區，普通的鹵素大燈完全夠用，並且由於其偏黃的發光顏色，使其在雨霧環境中具有更好的穿透性和辨識度。如是經常跑郊外或者是路燈狀況不太好的路況，氙氣燈由於其具有更高的亮度以及相對親民的價格，可以彌補光纖和路況的不足。
不同車燈發光對比 圖片來源：作者製作
對於追求行車體驗以及條件允許的車主來説，LED燈會是一個不錯的選擇。不過汽車大燈也不是越亮越好，因為在夜間會車時會影響對方司機的視線，從而帶來安全隱患。
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