閃電球| - 科技大觀園

閃電球

98/11/30 19796

周祥順｜海洋大學光電學研究所

大家都見過閃電。我們可以利用范氏起電機在教室內製造人工閃電。

我們可利用范氏起電機做閃電球實驗。起電機底部有一金屬刷，金屬刷接高壓電便會放電。起電機內有一圈高速運轉的皮帶，皮帶會將電荷輸送到起電機頂部的金屬圓球使圓球帶電。將另外一個接地金屬球靠近起電機的金屬球，兩個金屬球之間會產生強烈閃電。

同學一定很好奇，這是為什麼？這是因為范氏起電機頂端的金屬球累積大量靜電，而接地金屬球不帶電，所以兩球之間產生很大的電位差及很強的電場。電場加速空氣中的帶電粒子，使其撞擊空氣分子。空氣分子有許多不同能階，大部份空氣分子處於最低的能階（稱為基態）。空氣分子被高速帶電粒子撞擊後從基態躍遷至高能階（稱為激發態）。空氣分子不會一直停留在激發態，當空氣分子從激發態回到基態時，會將多出的能量以光的形式釋放出來，這就是我們所看到的閃電。這是一種氣體放電現象，與日光燈的原理相同。

資料提供

海洋大學光電科學研究所周祥順教授
E-mail：hschou@mail.ntou.edu.tw

閃電(7)

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