七色的闪电
闪电的魅力不仅在于它拥有巨大的能量——可以瞬间烧焦或者摧毁一些高耸的物体,而且还能发出剧烈的光芒。最有趣的是,这些光芒颜色和形状还各有不同。最为常见的闪电是白色的,也有红色、绿色和紫色的。1974年6月23日,前苏联天文学家契尔诺夫还曾经在扎巴洛日城看见一次“黑色闪电”,即不发光的闪电!
如果都是在真空中传播的话,那不同颜色的光其实就是它们光子的振动频率不同。换句话而言,不同颜色的光实际上就是不同能量的光。空气中实际上存在着各种各样的粒子或者气体分子,当闪电把巨大的能量释放出来的时候,电荷与这些粒子的剧烈碰撞将使得能量发生转移,而粒子回到低能量的稳定状态时就必须释放一定能量的光子出来。这些不同能量的光子聚集在一起,就形成了不同颜色的闪电光芒。因为大气层底层的气体基本上是混合均匀的,所以闪电发出的光大部分都是白光,其中混杂着各种能量光子;而紫光则是高能闪电电离空气的结果,反之低能端就是红光。
实际上,不同的气体被电离后放电,形成光的颜色也是不一样的。如氮气为粉红、氖气为红、氩气为紫蓝、氟气为黄绿色、氧气为白——因为它们所能达到的能量不一样,从而放出的光子能量也有所不同。我们还要注意的是,闪电在瞬间的剧烈高温也会使得某些气体产生一些化学反应,生成有颜色的气体,如氮氧化物之类。至于黑色闪电,有人猜测可能是分子气凝胶聚集物电离产生出来的,这类闪电极其容易形成球形,危险性非常大。
气体放电现象在我们的日常生活中并不陌生,抬头看看房顶的荧光灯管就是气体放电的典型应用。通过两端的电极把灯管里的气体电离,高速的气体离子撞击到涂有荧光粉的管壁而发出荧光。而我们看到五彩缤纷的霓虹灯,就是采用气体放电原理。只要灯管里充满不同的气体,就可以得到各种不同颜色的光源。
选自《百科知识》, 百拇医药(罗会仟)
如果都是在真空中传播的话,那不同颜色的光其实就是它们光子的振动频率不同。换句话而言,不同颜色的光实际上就是不同能量的光。空气中实际上存在着各种各样的粒子或者气体分子,当闪电把巨大的能量释放出来的时候,电荷与这些粒子的剧烈碰撞将使得能量发生转移,而粒子回到低能量的稳定状态时就必须释放一定能量的光子出来。这些不同能量的光子聚集在一起,就形成了不同颜色的闪电光芒。因为大气层底层的气体基本上是混合均匀的,所以闪电发出的光大部分都是白光,其中混杂着各种能量光子;而紫光则是高能闪电电离空气的结果,反之低能端就是红光。
实际上,不同的气体被电离后放电,形成光的颜色也是不一样的。如氮气为粉红、氖气为红、氩气为紫蓝、氟气为黄绿色、氧气为白——因为它们所能达到的能量不一样,从而放出的光子能量也有所不同。我们还要注意的是,闪电在瞬间的剧烈高温也会使得某些气体产生一些化学反应,生成有颜色的气体,如氮氧化物之类。至于黑色闪电,有人猜测可能是分子气凝胶聚集物电离产生出来的,这类闪电极其容易形成球形,危险性非常大。
气体放电现象在我们的日常生活中并不陌生,抬头看看房顶的荧光灯管就是气体放电的典型应用。通过两端的电极把灯管里的气体电离,高速的气体离子撞击到涂有荧光粉的管壁而发出荧光。而我们看到五彩缤纷的霓虹灯,就是采用气体放电原理。只要灯管里充满不同的气体,就可以得到各种不同颜色的光源。
选自《百科知识》, 百拇医药(罗会仟)