爱迪生发明电灯的故事是科学史上的经典案例，其过程充满坚持与创新。以下是主要经过的梳理：

一、背景与动机

前人探索的局限

1801年英国化学家戴维发明电弧灯，但光线刺眼且寿命短；1854年美国亨利·戈培尔用碳化竹丝制成可亮400小时的灯泡，但未实现商业化。

爱迪生的目标

他决心制造“价廉物美、经久耐用且安全的电灯”，并希望解决灯丝材料耐热性差、寿命短等问题。

二、关键发明与改进

碳化棉丝灯丝

- 爱迪生在1879年试验中，将棉线炭化后装入真空玻璃瓶，成功点亮了第一盏实用电灯，持续发光45小时。

- 他通过高温处理棉线，提高了灯丝的耐热性和机械强度。

真空环境优化

- 发现空气中的氧气会加速灯丝燃烧后断，爱迪生发明抽气机抽出灯泡内空气，延长发光时间至13小时（相当于10盏煤气灯）。

材料与工艺创新

- 试验1600多种材料（如碳棒、金属丝、铂铱合金等）失败后，他转向植物纤维（如竹丝），最终选用碳化竹丝。

- 提出分电流原理，将电弧灯改为白光灯，但此部分未完全实现。

三、持续改进与商业化

钨丝与气体填充

- 1879年后，爱迪生用钨丝替代竹丝，并注入特殊气体（如氮气）进一步延长寿命。

经济与团队支持

- 因资金问题曾中断实验，后通过成立股份公司获得资助。

- 助手们参与材料筛选和工艺优化，如麦肯基建议使用棉线。

专利与推广

- 1880年申请专利，1882年正式推出碳化棉丝灯泡，迅速占领市场。

四、历史意义

结束黑暗时代：

电灯的普及使人类进入“光明时代”，改变了生活方式。

科学方法典范：通过系统试验、失败总结和材料创新，奠定现代工程学基础。

爱迪生的故事不仅是技术突破的记录，更体现了“坚持就是胜利”的科学精神。