輝光球演示實(shí)驗(yàn)報(bào)告

物理演示實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)校：科系：班級：姓名：學(xué)號：實(shí)驗(yàn)名稱：輝光球?qū)嶒?yàn)?zāi)康模河^察輝光放電現(xiàn)象，了解電場、電離、擊穿及發(fā)光等概念。實(shí)驗(yàn)步驟：1．將輝光球底座上的電位器調(diào)節(jié)到最??；2．插上220V電源，并打開開關(guān)；3.調(diào)節(jié)電位器，觀察輝光球的玻璃球殼內(nèi)，電壓超過一定域值后中心處電極之間隨機(jī)產(chǎn)生數(shù)道輝光；4.用手觸摸玻璃球殼，觀察到輝光隨手指移動變化；5.緩慢調(diào)低電位器到輝光恰好消失，對輝光球拍手或說話，觀察輝光隨聲音的變化。注意事項(xiàng)：1.輝光球要輕拿輕放；2.輝光球長時(shí)間工作可能會產(chǎn)生臭氧。

實(shí)驗(yàn)原理：輝光球發(fā)光是低壓氣體（或叫稀疏氣體）在高頻電場中的放電現(xiàn)象。玻璃球中央有一個(gè)黑色球狀電極。球的底部有一塊震蕩電路板，通電后，震蕩電路產(chǎn)生高頻電壓電場，由于球內(nèi)稀薄氣體受到高頻電場的電離作用而光芒四射。輝光球工作時(shí)，在球中央的電極周圍形成一個(gè)類似于點(diǎn)電荷的場。當(dāng)用手（人與大地相連）觸及球時(shí)，球周圍的電場、電勢分布不再均勻?qū)ΨQ，故輝光在手指的周圍處變得更為明亮，產(chǎn)生的弧線順著手的觸摸移動而游動扭曲，隨手指移動起舞。對輝光球拍手或說話時(shí)，也會影響電場的分布。相關(guān)介紹：輝光球又稱為電離子魔幻球。它的外觀為直徑約15cm的高強(qiáng)度玻璃球殼，球內(nèi)充有稀薄的惰性氣體（如氬氣等），玻璃球中央有一個(gè)黑色球狀電極。球的底部有一塊震蕩電路板，通過電源變換器，將12V低壓直流電轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏焊哳l電壓加在電極上。通電后，震蕩電路產(chǎn)生高頻電壓電場，由于球內(nèi)稀薄氣體受到高頻電場的電離作用而光芒四射，產(chǎn)生神秘色彩。由于電極上電壓很高，故所發(fā)生的光是一些輻射狀的輝光，絢麗多彩，光芒四射，在黑暗中非常好看。在日常生活中，低壓氣體中顯示輝光的放電現(xiàn)象，也有廣泛的應(yīng)用。例如，在低壓氣體放電管中，在兩極間加上足夠高的電壓時(shí)，或在其周圍加上高頻電場，就使管內(nèi)的稀薄氣體呈現(xiàn)出輝光放電現(xiàn)象，其特征是需要高電壓而電流密度較小。輝光的部位和管內(nèi)所充氣體的壓強(qiáng)有關(guān)，輝光的顏色隨氣體的種類而異。熒光燈、霓虹燈的發(fā)光都屬于這種輝光放電。在各種各樣的輝光中，最神奇的還要算人體輝光了。1911年倫敦有一位叫華爾德·基爾納的醫(yī)生運(yùn)用雙花青染料刷過的玻璃屏透視人體，發(fā)現(xiàn)在人體表面有一個(gè)厚達(dá)15毫米的彩色光層。醫(yī)學(xué)家們對此研究表明，人體在疾病發(fā)生前，體表的輝光會發(fā)生變化，出現(xiàn)一種干擾的“日冕”現(xiàn)象；癌癥患者體內(nèi)會產(chǎn)生一種云狀輝光；