小学生最爱100个小实验008

现象

两根针之间发出闪电般的光

解释

光本质上是与闪电相同的放电现象。在将火焰夹在两个针(电极)之间并施加高压时,会发生放电,电流流过空气。用作电源的是打火机的点火装置(一种压电元件)。空气原本是一种不容易导电的物质,但是由于压电元件会瞬间产生高电压,因此放电能在很短的距离内发生。

如果电极之间的距离增加到一定程度,由于空气的绝缘特性而不会发生放电。那么,为什么电极之间有火焰使它们放电距离变得很远呢?

火焰被认为是等离子体的一种特殊状态,而不是固体,液体或气体。当气体被加热到高温时,构成该气体的原子和分子发生剧烈碰撞,并分为带正电的阳离子和带负电的电子。这种状态就是等离子体,其性质不同于普通气体。其中之一是电导率更高,这使电更容易通过。即使在通常不导电的气体中,电子也会在等离子体中自由流动,在施加电压时电流也会产生。

所需材料

实验材料

①打火机上压电元件②胸针2个
③引线夹子2个④立挡2个
⑤打火机⑥橡胶手套
其他:透明胶带 

实验中使用的材料的详细信息

・立挡可用书架立挡

Step 1——如图,用夹子将导线连接到压电元件。

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Step 2——用胶带将另一个夹子固定到书夹上。如图,夹子保持在同一个高度上:

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Step 3——将针插入到夹子中,使针尖指向彼此成一直线。如图:

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Step 4——将针之间的距离设置为约5 mm,戴上橡胶手套并按压电元件以检查是否发生放电。如图:

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Step 5——逐渐增加针之间的距离,直到放电完全停止。如图:

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Step 6——在(5)的状态下,打开打火机,以使火焰在针之间进入;按下压电元件,观察到火焰再次引起了放电。

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成功实验的技巧

・按压点火用压电元件时,在正负极之间会产生高电压。除了照片和插图中介绍的形状外,还有各种类型的形状,例如电极引线和金属端子,注意选择合适的压电元件。
・如果火焰颜色太亮,则很难看到放电。调节打火机的气量以减轻火焰的颜色,或更换火焰周围的背景使其更易于观察

什么是等离子体?从日常生活到外太空的等离子世界

众所周知,物质有三种状态:固体,液体和气体,但是您可能还不知道第四种状态,即等离子体。

据说,宇宙中99%的物质处于等离子体状态,而固体和液体则是宇宙中的例外状态。宇宙中最具代表性的等离子体是太阳,由于极高的温度,太阳等恒星处于等离子体状态。

从太阳发出的太阳风也是等离子体,而极光是由作用在地球磁场上的太阳风引起的。

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正如实验所证实的那样,气体燃烧和蜡烛的火焰处于由高温燃烧产生的等离子体状态。

荧光灯将灯管中的气态汞转变成等离子体,然后将其发射的紫外线发射到荧光物质上以发光。它也用于霓虹灯招牌,某些电视和空气净化器,并且在意想不到的地方起着积极的作用。此外,有望将其应用于各种先进技术,例如半导体和火箭发动机的精密加工。

为什么可以在等离子电视上显示电视画面?

当你听到等离子时,可能会想到等离子电视。在等离子电视出现前,“等离子”这个词还不那么普遍。

等离子电视(等离子显示器)的原理与荧光灯非常相似。当在两种玻璃基板之间填充特殊气体并施加电压以引起放电时,该气体变为等离子体状态并产生紫外线。当这种紫外线撞击玻璃上的荧光涂料时,它会发光。

通过排列许多涂有红色,绿色和蓝色(光的三种原色)荧光涂料的微小单元(像素),并控制每个像素的亮度以将其打开,可以投影出美丽的彩色图像。

等离子体显示器一般具有相对大的功率,因为​​它通过等离子体放电产生图像。正因为这样,近来它变得不那么流行了。

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