爱迪生发明电灯的关键现象是 热电子发射，这一发现为电灯的实用化奠定了基础。以下是具体解析：

一、现象描述

碳丝加热后电流异常

1883年，爱迪生在改进电灯泡时发现，当碳丝通电发热后，其附近的未连接电极的铜丝上会出现微弱电流。这一现象与常规电路无关，因为铜丝并未直接连接电极。

初步解释与命名

爱迪生当时认为这是“真空中飞渡的电流”，并申请了专利，命名为“爱迪生效应”。这一解释虽未触及本质，但为后续研究提供了方向。

二、科学原理

热电子发射机制

当碳丝加热至高温时，表面电子获得足够能量挣脱束缚，形成自由电子。这些电子在电场作用下被阳极电极捕获，从而形成电流。这一过程与真空管中的电子发射原理相似。

与后续发明的关联

爱迪生的这一发现为真空电子二极管的发明提供了理论基础。1904年，弗莱明通过改进电极设计，成功制造出世界上第一只真空电子二极管，进一步推动了电灯技术的发展。

三、历史意义

实用化突破

爱迪生通过改进灯丝材料（如竹丝、炭化棉线）和真空环境，使电灯寿命大幅延长，从最初的45小时提升至1200小时以上，成为实用照明工具。

产业变革

电灯的普及推动了电力工业的发展，改变了建筑、交通、通信等领域的格局，成为现代社会的重要标志。

四、争议与反思

尽管爱迪生被公认为“电灯之父”，但其发明过程存在争议。例如，他曾多次抄袭其他发明家的成果，且与特斯拉在电流体系上展开激烈竞争。此外，早期电灯的高能耗问题也促使后续发明家（如特斯拉）探索更节能的解决方案。

综上，爱迪生通过观察“热电子发射”现象，结合材料与真空技术的创新，最终推动了电灯的实用化，为人类的照明文明奠定了基础。