Eine Glühbirne funktioniert, indem sie einen elektrischen Strom durch ihre Drähte und den Glühfaden leitet, sobald sie an eine Stromversorgung angeschlossen ist. Wenn der Strom durch die Komponenten einer Glühbirne fließt, erzeugt sie Licht, indem sie deren Wärmeniveau erhöht.
Die Elektronen, aus denen der elektrische Strom besteht, bewegen sich frei von einem Bereich mit negativer Ladung zu einem Bereich mit positiver Ladung, da sie nicht fest an ihre Atome gebunden sind. Während sich diese freien Elektronen durch das Filament bewegen, kollidieren sie ständig mit seinen Atomen. Jede Kollision führt zu einer Energiemenge, die in der Lage ist, die Schwingung eines Atoms zu induzieren, wodurch seine Wärme effektiv erhöht wird.
Wenn Atome schwingen, können ihre gebundenen Elektronen auf ein höheres Energieniveau angehoben werden. Wenn das Energieniveau auf einen normalen Wert absinkt, geben Elektronen die Energieniveaudifferenz in Form von Photonen ab und emittieren so Licht. Atome, die aus Metallen bestehen, emittieren durch diesen Prozess normalerweise Infrarotlicht, obwohl sie sichtbares Licht emittieren können, wenn sie auf 4.000 Grad Fahrenheit erhitzt werden. Wie leicht sich ein Leiter erwärmt, hängt von seiner Dicke und dem Widerstand ab, den er der Elektronenbewegung entgegensetzt.
Elektrische Glühbirnen verwenden normalerweise Wolfram für den Glühfaden, da es extrem hohe Temperaturen tolerieren kann, die erforderlich sind, um sichtbares Licht zu erzeugen, ohne zu schmelzen. Die sauerstofffreie Kammer, in der der Wolframfaden untergebracht ist, verhindert, dass er sich entzündet.
