บทความนี้มุ่งหวังที่จะให้ผู้อ่านมีความเข้าใจที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นเกี่ยวกับคุณลักษณะ ข้อดี ข้อเสีย และความแตกต่างระหว่างหลอดไส้ หลอดฟลูออเรสเซนต์ หลอดประหยัดพลังงาน และหลอด นำ เพื่อให้ผู้อ่านสามารถตัดสินใจเลือกซื้อผลิตภัณฑ์แสงสว่างได้อย่างชาญฉลาดยิ่งขึ้น
หลอดไส้ หรือที่รู้จักกันทั่วไปในชื่อหลอดไฟ อาศัยความร้อนที่เกิดจากกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านไส้หลอด (ซึ่งมักทำจากลวดทังสเตนที่มีจุดหลอมเหลวสูงกว่า 3,000 องศาเซลเซียส) ไส้หลอดแบบเกลียวนี้จะสะสมความร้อนอย่างต่อเนื่อง ทำให้อุณหภูมิสูงขึ้นกว่า 2,000 องศาเซลเซียส ที่อุณหภูมิสูงเช่นนี้ ไส้หลอดจะเปล่งแสงจ้าคล้ายกับเหล็กที่ร้อนจัด ยิ่งอุณหภูมิไส้หลอดสูง แสงที่เปล่งออกมาก็จะยิ่งสว่างขึ้น ดังนั้น ชื่อ "หลอดไส้" จึงเหมาะสมอย่างยิ่ง อย่างไรก็ตาม ในระหว่างกระบวนการแปลงนี้ พลังงานไฟฟ้าส่วนใหญ่ (อาจมากกว่า 99% แม้ว่าเปอร์เซ็นต์ที่แน่นอนจะยังไม่ได้รับการยืนยัน) จะถูกแปลงเป็นพลังงานความร้อน โดยมีเพียงส่วนเล็กน้อยเท่านั้นที่เปลี่ยนเป็นพลังงานแสง
นอกจากนี้ หลอดไส้ยังเปล่งแสงเต็มสเปกตรัม แต่สัดส่วนของสีต่างๆ จะได้รับผลกระทบจากวัสดุเรืองแสง (เช่น ทังสเตน) และอุณหภูมิ ความไม่สมดุลของสัดส่วนนี้ทำให้สีของแสงคลาดเคลื่อน ดังนั้นสีของวัตถุที่สังเกตได้ภายใต้หลอดไส้อาจไม่แม่นยำ ขณะเดียวกัน อุณหภูมิของไส้หลอดก็มีผลต่ออายุการใช้งานของหลอดไส้ด้วยเช่นกัน ยิ่งอุณหภูมิสูงขึ้น ไส้หลอดก็จะระเหิดได้ง่ายเท่านั้น เมื่อไส้หลอดทังสเตนระเหิดได้ในระดับหนึ่ง ความต้านทานของไส้หลอดจะเพิ่มขึ้นเมื่อถูกกระแสไฟฟ้า ทำให้มีโอกาสขาดได้ง่ายขึ้น และทำให้อายุการใช้งานของหลอดไฟสั้นลง
หลอดฟลูออเรสเซนต์ หรือที่รู้จักกันในชื่อหลอดเดย์ไลท์ ทำงานบนหลักการที่สามารถอธิบายสั้นๆ ได้ดังนี้: หลอดฟลูออเรสเซนต์คือหลอดปล่อยก๊าซแบบปิด ประกอบด้วยก๊าซอาร์กอนเป็นหลัก ผสมกับนีออนหรือคริปทอนปริมาณเล็กน้อย และปรอทปริมาณเล็กน้อย เมื่อก๊าซถูกปล่อยออกมาภายในหลอด อะตอมของปรอทจะปล่อยรังสีอัลตราไวโอเลต ซึ่งมีความยาวคลื่นปฐมภูมิ 2537 อังสตรอม พลังงานไฟฟ้าประมาณ 60% จะถูกแปลงเป็นรังสีอัลตราไวโอเลตในกระบวนการนี้ และพลังงานที่เหลือจะถูกแปลงเป็นความร้อน แสงอัลตราไวโอเลตนี้จะถูกดูดซับโดยวัสดุเรืองแสงที่ผนังด้านในของหลอดและเปลี่ยนเป็นแสงที่มองเห็น วัสดุเรืองแสงแต่ละชนิดจะเปล่งแสงที่มองเห็นสีต่างกัน โดยทั่วไป ประสิทธิภาพในการแปลงรังสีอัลตราไวโอเลตเป็นแสงที่มองเห็นอยู่ที่ประมาณ 40% ดังนั้น ประสิทธิภาพโดยรวมของหลอดฟลูออเรสเซนต์จึงอยู่ที่ประมาณ 24% ซึ่งสูงกว่าหลอดไส้ทังสเตนที่มีกำลังวัตต์เท่ากันประมาณสองเท่า
หลอดประหยัดไฟ หรือที่รู้จักกันในชื่อหลอดฟลูออเรสเซนต์แบบคอมแพค (หรือที่เรียกกันทั่วโลกว่า ซีเอฟแอล) ได้รับความนิยมอย่างกว้างขวางเนื่องจากมีประสิทธิภาพการส่องสว่างสูง (สูงกว่าหลอดไฟทั่วไปถึง 5 เท่า) ประหยัดพลังงานได้อย่างมาก อายุการใช้งานยาวนาน (มากกว่าหลอดไฟทั่วไปถึง 8 เท่า) ขนาดกะทัดรัด และใช้งานง่าย หลักการทำงานค่อนข้างคล้ายคลึงกับหลอดฟลูออเรสเซนต์
นอกจากนี้ หลอดไฟประหยัดพลังงานยังมีให้เลือกทั้งแบบแสงขาวเย็น (เย็น สีขาว) และแบบแสงขาวอุ่น (อบอุ่น สีขาว) ด้วยกำลังวัตต์เท่ากัน หลอดไฟประหยัดพลังงานสามารถประหยัดพลังงานได้มากถึง 80% เมื่อเทียบกับหลอดไส้ ขณะเดียวกันก็ยืดอายุการใช้งานได้ 8 เท่า และปล่อยรังสีความร้อนเพียง 20% โดยทั่วไปแล้ว หลอดไฟประหยัดพลังงานขนาด 5 วัตต์จะให้ความสว่างเท่ากับหลอดไส้ขนาด 25 วัตต์ หลอดประหยัดขนาด 7 วัตต์ให้ความสว่างเท่ากับ 40 วัตต์ และหลอดประหยัดขนาด 9 วัตต์ให้ความสว่างเกือบ 60 วัตต์
หลอดไฟ นำ หรือไดโอดเปล่งแสง เป็นเทคโนโลยีแสงสว่างแบบเซมิคอนดักเตอร์โซลิดสเตตที่มีประสิทธิภาพสูง ใช้ชิปเซมิคอนดักเตอร์เพื่อแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานแสงโดยตรงโดยไม่ต้องแปลงความร้อน จึงช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานได้อย่างมาก ส่วนประกอบหลักของหลอดไฟ นำ คือชิป ซึ่งเซมิคอนดักเตอร์ชนิด P และชนิด N ทำหน้าที่เป็นโฮลและอิเล็กตรอนตามลำดับ ขณะที่ควอนตัมเวลล์ทำหน้าที่สร้างโฟตอน เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านสายไฟเข้าสู่ชิป อิเล็กตรอนและโฮลจะถูกผลักเข้าไปในควอนตัมเวลล์และรวมตัวกันอีกครั้ง ปลดปล่อยพลังงานออกมาในรูปของโฟตอน ทำให้หลอดไฟ นำ สามารถให้แสงสว่างได้
ด้วยขนาดกะทัดรัด การใช้พลังงานต่ำ อายุการใช้งานยาวนาน และคุณสมบัติที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ไฟ นำ จึงถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมแสงสว่างมากขึ้นเรื่อยๆ ตั้งแต่แสงสว่างตกแต่งภายนอกอาคารและแสงสว่างสำหรับงานวิศวกรรม ไปจนถึงแสงสว่างสำหรับที่อยู่อาศัยในปัจจุบัน ไฟ นำ ได้กลายเป็นตัวแทนสำคัญของเทคโนโลยีแสงสว่างสมัยใหม่