成分
一个普通的派对气球 | 一个节能灯泡 |
指令
等到天黑的时候。
把气球在头发上摩擦,给它充电。
将气球的带电部分在灯泡附近来回摆动……会发生什么呢?
结果
当你移动气球时,你应该能看到灯泡亮起来!然而,如果你保持气球不动,什么也不会发生。
这种效果很容易用肉眼看到,但对于摄像机来说不够亮。我们已经能够使用图像增强器来制作这个视频,这就是为什么它看起来是“夜视”绿色的原因。
解释
节能灯泡是由一个充满低压气体的玻璃管组成的。当你把带电的气球移动到灯泡附近时,电流就会在气体中流动——实际上就是一个火花。这就产生了气体能量,这些能量通过管子内部的白色荧光粉转化为可见光,你可以看到。
为什么气体中会有电流?
灯泡里的气体含有一些带电离子,当一个电子被随机地从原子上撞下来时,就会产生带电离子。如果你让带负电的气球靠近电灯泡正离子会被气球吸引而负离子会被排斥。
灯泡自然含有一些带电离子。 | 当气球靠近灯泡时,正离子向它移动,负离子向它移动。 |
这些移动的离子可以产生更多的离子。离子会加速冲向气球,直到它撞到什么东西。如果它撞击气体分子的力度足够大,它可以撞掉一个电子,并产生另外两个带电粒子,这两个带电粒子将加速分开。
为什么会产生光?
当一个离子碰到一个汞原子时,它可以将一些能量传递给汞原子中的电子。除非它与另一个原子发生碰撞,否则电子释放能量的唯一方式就是发光。汞原子倾向于释放紫外线光谱范围内的光。管的内部覆盖着几种荧光粉,这些荧光粉会吸收紫外线,并以我们能看到的颜色重新发射能量,就像你白衬衫上的洗衣粉残留物会吸收迪斯科舞厅里的紫外线,发出淡蓝色的光一样。
为什么只有气球运动的时候你才能看到光?
只有当气体中的离子运动和碰撞时才会发出光。所以如果你让气球保持静止所有的负电荷仍然会在气球的一端所有的正电荷会在气球附近但是还是没有移动,所以没有光。如果你再次取出气球,正电荷和负电荷会相互吸引并再次回流。
如果气球是静止的,电荷会重新分布,然后不移动 | 当你移开气球时,电荷会再次相互吸引,然后再次移动。 |
为什么有时候会有火花呢?
如果气球充满电,有时火花会从气球跳到灯泡上,这会产生很大的电流,你就会得到更亮的光。
灯泡是如何正常工作的?
节能灯泡和荧光灯(这个实验也应该用它们来做)的工作原理是一样的,只不过我们不是挥动气球来提供电场来移动离子,而是把它们插到电源上。荧光灯管需要特殊的电路来启动,因为当你第一次打开它们时,没有很多离子可以携带电流。这意味着一开始你必须使用高得多的电压。但这并不总是有效,这就是为什么当你打开它们时它们经常闪烁。节能灯泡内置了一些电子元件,以更可靠的方式完成同样的工作。
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评论
结论是什么?
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嗯,你可以试着阅读
嗯,你可以试着读一下上面的文字,然后你就知道了……
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