РОЗДІЛ 2. ЕЛЕКТРИЧНИЙ СТРУМ
§ 15. ЕЛЕКТРИЧНИЙ СТРУМ У ГАЗАХ. ПЛАЗМА ТА ЇЇ ВЛАСТИВОСТІ .
"...
Яскраві (а іноді й небезпечні) явища : блискавка, полярне сяйво, моторошні для
необізнаної людини «вогні святого Ельма», різнобарвне світіння газових трубок, сліпуче світло під час зварювання металу,- усе це приклади різних самостійних газових розрядів. Від чого залежить і як виникає той чи інший електричний роз
ряд у газах, ви дізнаєтеся з цього параграфа.
11
Механізм провідності rазів Складемо електричне коло з по
тужного
метра
джерела
та
двох
струму,
гальвано
металевих
пластин
(Е_ис. ~5.l,3). Пластини відсунуті одна від одної, отже, між ними є повітря. Замкнувши коло, побачимо, що стріл ка гальванометра не відхиляється. Та
.Jll
ким чином, за звич~йних умов повітря
· не
проводить електричного Помістимо
між
струму.
металевими
пластинами запалену спиртівку і по бачимо,
що
стрілка
гальванометра
відхиляється (рис. · 15.1, б). Це озна
чає, що в повіТріз'явИ:Лися вільні за ряджені частинки і воно почало про
водити електричний струм. З'ясуємо, що це за частинки, звідки і як вони
з'явилися. Полум'я нагріває повітря, й кі нетична енергія теплового руху мо
лекул (атомів) повітря збільшується.
б
Тепер у разі їхнього зіткнення елек
Рис. 15.1. Експеримент із вивчання провід
трон
ності газів:
ли (атома) та стати вільним.
Втра
тивши
молекула
(атом)
стає позитивним йаном (рис.
15.2).
7-
металеві пластини; 2 -
вітряний проміжок; З струму; 4 -
по
потужне джерело
гальванометр; 5 -
спиртівка. За
звичайних умов повітря не проводить елек
може
відірватися
електрон,
від
молеку
тричного струму (а); у разі внесення в пові
Відрив електрона від атома Потре
тряний проміжок запаленої спиртівки повітря
бує
витрат
стає провідником (6)
гії
йопізації
зазвичай
певної
енергії
епер
w;. Енергію йонізації
виражають
вольтах
-
у
електрон 19
(еВ): 1еВ=1,6·10- Кл · 1 В= = 1,6·10-19 Дж. Енергія йонізації за
лежить від хімічної природи газу та енергетичного стану електрона в ато
мі. Так, для відриву першого елек трона від атома Нітрогену витрача Рис. 15.2. Схема йонізації молекули газу. Втративши в результаті зіткнення електрон, молекула стає позитивним йоном
94
ється енергія
14,5 еВ, для відриву другого електрона 29,5 еВ" для відриву третього 47,4 еВ.