北航物理演示实验感想:辉光球(等离子体魔球)
- 格式:docx
- 大小:14.49 KB
- 文档页数:1
辉光球演示实验报告范文引言作为物理学的一项经典实验,辉光放电实验是一项令人着迷的实验,通过该实验可以直观地观察到气体放电的特性,深入理解物质的基本结构和电学基础知识。
辉光放电实验有很多种形式,其中最常见的就是辉光球实验。
在本次实验中,我们使用了辉光球来进行辉光放电实验,并观察了不同电压下的放电现象和性质。
本文将详细介绍实验步骤、实验结果和结论。
实验原理当给定气体加上足够高的电压,电子会被加速到足以使其可以克服分子间的结合能而脱离分子,这样,一部分电子就会以很高的动能在气体分子之间进行运动,如果这些电子与其他气体分子发生碰撞时,它们的动能就会转移到这些分子中,引起这些分子发射光子,这就是辉光放电现象。
其中,气体分子在发射光子时会通过电子的能量水平发射出特定频率的光,并带有固定的颜色。
通过观察放电的颜色和形态,可以大致判断出所使用的气体种类以及其物理特性。
实验器材和材料•辉光球•高压变压器•气压表•气泵•气体气瓶•电压表•导线•示波器实验步骤1.将辉光球放在平坦台面上。
2.将高压变压器的正负极分别接到辉光球的极子上,设置不同的电压。
3.将气体气瓶和气泵连通,将气压表连接气瓶出气口,向球中通入气体,调节其压力。
4.打开气泵,将气体压入球中。
5.打开高压变压器电源。
6.调节气体压力和电压直至出现放电现象。
7.通过示波器观察放电的波形,并记录不同电压下放电的特点和性质。
8.关闭高压变压器电源,拆卸连接线。
9.清空球内气体和表面积累的电荷。
实验结果分析经过多次实验,我们观察到了不同电压下的放电现象和性质。
如下表所示:电压(V)放电现象和性质300 球体发出微光,出现弱P-P型电晕放电。
500 典型的时间短、亮度弱的P-P型电晕放电。
700 亮度明显增加,球型放射光芒,光度增强。
900 球体发亮更加明显,辉光晕发射强度增强。
从实验结果可以看出,随着电压的增加,放电强度和亮度都会相应地增强。
在较低电压下,整个辉光放电区域比较小,强度相对较弱,形状也比较简单;而在较高电压下,放电区域会更大,强度也更高,形状也更加复杂。
对“魔幻球”的认识和思考在第二次物理实验演示课上,我第一次见到了“电离子魔幻球”——辉光球,黑暗环境中绚丽而又神奇的色彩令我至今印象深刻,当手指轻触玻璃球壳时产生的美丽弧线和内心的惊喜与一点点的害怕令人难忘。
“魔幻球”的确是一个充满魔幻和神奇的装置。
据老师介绍,辉光球由玻璃球壳围成,球内则充满稀薄的惰性气体,玻璃球中央有一个黑色的球状电极。
该装置与普通电源相连但是可以通过内部转化装置将电压转化为高压电加在电极上。
通电后,球内稀薄的惰性电极受到电离作用而发出辐射状的辉光,产生绚丽的神秘色彩,尤其在黑暗中更具特点。
我查阅了相关资料,发现辉光球工作时,在球中央的电极周围形成一个类似于点电荷的场。
当用手触摸玻璃外壳时,球周围的电场分布不再均匀对称,此时辉光在手指的周围变得更为明亮,产生的弧线顺着手的触摸移动而游动扭曲,随手指移动起舞。
这种理论上的解释和我亲身体验到的现象一致,也跟加深了我对辉光球的兴趣。
当对辉光球有了更深入的了解之后,我学习到球内产生的彩色的辉光其实是在气体分子的激发、碰撞、电离、复合的物理过程中,玻璃球内充有某种单一气体或混合气体,球内电极接高频压电源,手指轻轻触摸玻璃球表面,人体即为另一电极,气体在极间电场中电离、复合、而发生辉光。
辉光球放电其实就是低压稀疏气体在高频强电场中的放电现象。
我还发现自然界中的北极光其实就是一种辉光。
仔细观察,我们不难发现日常生活中其实也有很多辉光放电现象以及相关应用。
例如生活中常说的霓虹灯(又名氖灯)就是一种冷阴极放电管,它把直径为12-15毫米的玻璃管弯成各种形状,在管内充以数毫米汞柱压力的氖气或其他气体,每1米加约1000伏的电压时,依管内的充气种类或管壁所涂的荧光物质而发出各种颜色的光,多用于夜间的广告显示等。
日光灯也就是常说的荧光灯也是一种利用光质发光的照明灯。
它的灯管用圆柱形玻璃管制成,实际上是一种低气压放电管。
两端装有电极,内壁涂有钨酸镁、硅酸锌等荧光物质。
辉光球演示实验报告范文辉光球演示试验报告范文篇一:大物演示试验报告关于辉光球的讨论和利用接近期末,我们迎来了其次次物理演示试验,此次演示试验主要是电磁学相关,在试验室里,老师为我们演示了雅各布天梯、静电除尘演示仪、避雷针原理展现、磁悬浮展现等奇异好玩的试验,虽然磁学试验有些仪器已经不能使用,但这丝毫没有影响大家的爱好,其中最能吸引我的是辉光球。
打开仪器电源开关后,辉光球发出红蓝的光,用指尖触及辉光球,辉光在手指的四周处变得更为光明,产生的弧线顺着手的触摸移动而游动扭曲,顺手指移动起舞。
当电压调到临界值后,辉光球熄灭,但假如四周有声响便又会亮起来,这一现象非常新颖。
查阅资料后我了解到,辉光球发光是低压气体在高频强电场中的放电现象。
玻璃球中心有一个黑色球状电极。
球的底部有一块震荡电路板,通电后,震荡电路产生高频电压电场,由于球内淡薄气体受到高频电场的电离作用而光线四射。
那么光路为什么会随着手指移动呢?辉光球工作时,在球中心的电极四周形成一个类似于点电荷的场,当用手(人与大地相连)触及球时,球四周的电场、电势分布不再匀称对称,故辉光在手指的四周处变得更为光明。
低压气体辉光放电现象在生活中不仅仅可以做欣赏使用,也有广泛的实际应用,例如日光灯、霓虹灯等等。
我们可以利用临界电压制作声控霓虹灯,用在舞台之类的地方,会有很好的效果。
另外,除了手指还会有别的因素影响球四周的电势、电场分布,所以利用这一点辉光还可以用来检测。
篇二:辉光球试验报告试验现象:辉光球,外观为直径约15cm的高强度玻璃球壳,球内充有淡薄的惰性气体,玻璃球中心有一个黑色球状电极。
球的底部有一块震荡电路板,通过电源变换器,将12V低压直流电转变为高压高频电压加在电极上。
通电后,震荡电路产生高频电压电场,由于球内淡薄气体受到高频电场的电离作用而光线四射,产生神奇颜色。
由于电极上电压很高,故所发生的光是一些辐射状的辉光,绚丽多彩,光线四射。
原理:试验中,用手指轻触玻璃球的表面时,球内产生彩色的辉光。
辉光球物理实验报告篇一:辉光球演示实验报告篇二:大学物理实验报告大学物理演示实验报告院系名称:勘察与测绘学院专业班级:姓名:学号:辉光盘【实验目的】:观察平板晶体中的高压辉光放电现象。
【实验仪器】:大型闪电盘演示仪【实验原理闪电盘是在两层玻璃盘中密封了涂有荧光材料的玻璃珠,玻璃珠充有稀薄的惰性气体(如氩气等)。
控制器中有一块振荡电路板,通过电源变换器,将12V低压直流电转变为高压高频电压加在电极上。
通电后,振荡电路产生高频电压电场,由于稀薄气体受到高频电场的电离作用二产生紫外辐射,玻璃珠上的荧光材料受到紫外辐射激发出可见光,其颜色由玻璃珠上涂敷的荧光材料决定。
由于电极上电压很高,故所发生的光是一些辐射状的辉光,绚丽多彩,光芒四射,在黑暗中非常好看。
【实验步骤】:1. 将闪电盘后控制器上的电位器调节到最小;2. 插上220V电源,打开开关;3. 调高电位器,观察闪电盘上图像变化,当电压超过一定域值后,盘上出现闪光;4. 用手触摸玻璃表面,观察闪光随手指移动变化;5. 缓慢调低电位器到闪光恰好消失,对闪电盘拍手或说话,观察辉光岁声音的变化。
【注意事项】:1. 闪电盘为玻璃质地,注意轻拿轻放;2. 移动闪电盘时请勿在控制器上用力,避免控制器与盘面连接断裂;3. 闪电盘不可悬空吊挂。
辉光球【实验目的】观察辉光放电现象,了解电场、电离、击穿及发光等概念。
【实验步骤】1.将辉光球底座上的电位器调节到最小;2.插上220V电源,并打开开关;3. 调节电位器,观察辉光球的玻璃球壳内,电压超过一定域值后中心处电极之间随机产生数道辉光;4.用手触摸玻璃球壳,观察到辉光随手指移动变化;5.缓慢调低电位器到辉光恰好消失,对辉光球拍手或说话,观察辉光随声音的变化。
【注意事项】1.辉光球要轻拿轻放;2.辉光球长时间工作可能会产生臭氧。
【实验原理】辉光球发光是低压气体(或叫稀疏气体)在高频电场中的放电现象。
玻璃球中央有一个黑色球状电极。
辉光球物理实验报告篇一:辉光球演示实验报告篇二:大学物理实验报告大学物理演示实验报告院系名称:勘察与测绘学院专业班级:姓名:学号:辉光盘【实验目的】:观察平板晶体中的高压辉光放电现象。
【实验仪器】:大型闪电盘演示仪【实验原理闪电盘是在两层玻璃盘中密封了涂有荧光材料的玻璃珠,玻璃珠充有稀薄的惰性气体(如氩气等)。
控制器中有一块振荡电路板,通过电源变换器,将12V低压直流电转变为高压高频电压加在电极上。
通电后,振荡电路产生高频电压电场,由于稀薄气体受到高频电场的电离作用二产生紫外辐射,玻璃珠上的荧光材料受到紫外辐射激发出可见光,其颜色由玻璃珠上涂敷的荧光材料决定。
由于电极上电压很高,故所发生的光是一些辐射状的辉光,绚丽多彩,光芒四射,在黑暗中非常好看。
【实验步骤】:1. 将闪电盘后控制器上的电位器调节到最小;2. 插上220V电源,打开开关;3. 调高电位器,观察闪电盘上图像变化,当电压超过一定域值后,盘上出现闪光;4. 用手触摸玻璃表面,观察闪光随手指移动变化;5. 缓慢调低电位器到闪光恰好消失,对闪电盘拍手或说话,观察辉光岁声音的变化。
【注意事项】:1. 闪电盘为玻璃质地,注意轻拿轻放;2. 移动闪电盘时请勿在控制器上用力,避免控制器与盘面连接断裂;3. 闪电盘不可悬空吊挂。
辉光球【实验目的】观察辉光放电现象,了解电场、电离、击穿及发光等概念。
【实验步骤】1.将辉光球底座上的电位器调节到最小;2.插上220V电源,并打开开关;3. 调节电位器,观察辉光球的玻璃球壳内,电压超过一定域值后中心处电极之间随机产生数道辉光;4.用手触摸玻璃球壳,观察到辉光随手指移动变化;5.缓慢调低电位器到辉光恰好消失,对辉光球拍手或说话,观察辉光随声音的变化。
【注意事项】1.辉光球要轻拿轻放;2.辉光球长时间工作可能会产生臭氧。
【实验原理】辉光球发光是低压气体(或叫稀疏气体)在高频电场中的放电现象。
玻璃球中央有一个黑色球状电极。
物理演示实验报告——辉光球
本实验采用了辉光放电的原理,利用气体放电形成的带电粒子在高压电场中移动,并与气体分子发生反应,产生辐射能量,从而使气体放电开启,形成辉光球。
实验仪器包括高压电源、玻璃球、气体管、电极等组成。
首先,将气体填充到玻璃球中,然后通过高压电源对气体施加高压,开启气体放电。
此时,由于气体分子中的电子被高压电场加速,具有足够的能量来碰撞其他分子,使得其他分子也产生带电粒子,形成连锁反应。
这些带电粒子在高压电场中移动,与气体分子产生反应,产生辐射能量,从而激发其他气体分子,使放电现象不断扩散,最终形成大范围的辉光球。
在实验过程中,还可以通过改变气体种类和气压等实验条件,观察到不同的放电现象和辉光球形态。
例如,在氧气气体下,辉光球呈现出红色的光芒;而在氖气气体下,则呈现出蓝色的光芒。
此外,还可以通过改变电极位置,控制带电粒子的运动路径,从而改变辉光球的形态和颜色。
例如,当电极位置固定时,辉光球呈现为球形;而当电极位置变化时,辉光球则呈现为椭圆形或弧形。
总的来说,辉光球实验是一种简单而有趣的物理演示实验,它可以通过改变实验条件和控制带电粒子运动路径,观察到不同的放电现象和辉光球形态,深入理解气体放电的原理和特性。
辉光球物理实验报告(共9篇)辉光球实验报告辉光球【实验目的】1. 了解气体分子的激发、碰撞、电离、复合的物理过程。
2. 了解低压气体中伴有辉光出现的自激导电。
3. 探究低气压气体在高频强电场中产生辉光的放电现象和原理。
【实验装置】【实验原理】球内充有稀薄的惰性气体(如氩气等),玻璃球中央有一个黑色球状电极,球的底部有一块震荡电路板,使产生高压高频电压并加在电极上。
通电后,震荡电路产生高频电压电场,由于球内稀薄气体受到高频电场的电离作用而光芒四射,产生神秘色彩。
【实验现象】装置、、辉光球工作时,在球中央的电极周围形成一个类似于点电荷的场。
当用手(人与大地相连)触及球时,人体即为另一电极,球周围的电场、电势分布也就不再均匀对称,气体在这两极间电场中电离、复合、而发生辉光。
故辉光在手指的周围处变得更为明亮,产生的弧线顺着手的触摸移动而游动扭曲。
【实验步骤】1. 实验前首先要连接好电源;2. 闭合辉光球前面板上的开关,观察现象,调节强度旋纽,再观察现象;3. 用手指接触球面并在球面上移动,观察球内辉光变化现象;4. 实验完毕,断开开关并关掉电源,将仪器摆放整齐。
辉光球【实验目的】4. 了解气体分子的激发、碰撞、电离、复合的物理过程。
5. 了解低压气体中伴有辉光出现的自激导电。
6. 探究低气压气体在高频强电场中产生辉光的放电现象和原理。
【实验装置】【实验原理】球内充有稀薄的惰性气体(如氩气等),玻璃球中央有一个黑色球状电极,球的底部有一块震荡电路板,使产生高压高频电压并加在电极上。
通电后,震荡电路产生高频电压电场,由于球内稀薄气体受到高频电场的电离作用而光芒四射,产生神秘色彩。
【实验现象】装置、、辉光球工作时,在球中央的电极周围形成一个类似于点电荷的场。
当用手(人与大地相连)触及球时,人体即为另一电极,球周围的电场、电势分布也就不再均匀对称,气体在这两极间电场中电离、复合、而发生辉光。
故辉光在手指的周围处变得更为明亮,产生的弧线顺着手的触摸移动而游动扭曲。
大物演示实验报告关于辉光球的研究和利用辉光球【实验目的】1. 了解气体分子的激发、碰撞、电离、复合的物理过程。
2. 了解低压气体中伴有辉光出现的自激导电。
3. 探究低气压气体在高频强电场中产生辉光的放电现象和原理。
【实验装置】【实验原理】球内充有稀薄的惰性气体(如氩气等),玻璃球中央有一个黑色球状电极,球的底部有一块震荡电路板,使产生高压高频电压并加在电极上。
通电后,震荡电路产生高频电压电场,由于球内稀薄气体受到高频电场的电离作用而光芒四射,产生神秘色彩。
【实验现象】装置、、辉光球工作时,在球中央的电极周围形成一个类似于点电荷的场。
当用手(人与大地相连)触及球时,人体即为另一电极,球周围的电场、电势分布也就不再均匀对称,气体在这两极间电场中电离、复合、而发生辉光。
故辉光在手指的周围处变得更为明亮,产生的弧线顺着手的触摸移动而游动扭曲。
【实验步骤】1. 实验前首先要连接好电源;2. 闭合辉光球前面板上的开关,观察现象,调节强度旋纽,再观察现象;3. 用手指接触球面并在球面上移动,观察球内辉光变化现象;4. 实验完毕,断开开关并关掉电源,将仪器摆放整齐。
辉光球【实验目的】4. 了解气体分子的激发、碰撞、电离、复合的物理过程。
5. 了解低压气体中伴有辉光出现的自激导电。
6. 探究低气压气体在高频强电场中产生辉光的放电现象和原理。
【实验装置】【实验原理】球内充有稀薄的惰性气体(如氩气等),玻璃球中央有一个黑色球状电极,球的底部有一块震荡电路板,使产生高压高频电压并加在电极上。
通电后,震荡电路产生高频电压电场,由于球内稀薄气体受到高频电场的电离作用而光芒四射,产生神秘色彩。
【实验现象】装置、、辉光球工作时,在球中央的电极周围形成一个类似于点电荷的场。
当用手(人与大地相连)触及球时,人体即为另一电极,球周围的电场、电势分布也就不再均匀对称,气体在这两极间电场中电离、复合、而发生辉光。
故辉光在手指的周围处变得更为明亮,产生的弧线顺着手的触摸移动而游动扭曲。
一、实验目的1. 了解气体分子的激发、碰撞、电离、复合的物理过程。
2. 观察低压气体在高频强电场中产生辉光的放电现象。
3. 探究辉光球放电的原理及影响因素。
二、实验原理辉光球实验装置由一个充有稀薄惰性气体(如氩气)的玻璃球壳、一个黑色球状电极和一个震荡电路板组成。
震荡电路板通过电源变换器将12V低压直流电转变为高压高频电压,加在电极上。
通电后,震荡电路产生高频电压电场,球内稀薄气体受到高频电场的电离作用,产生辉光。
实验过程中,气体分子在电场作用下发生激发、碰撞、电离、复合等物理过程,从而产生辉光。
当手指接触玻璃球表面时,人体即为另一电极,球周围的电场、电势分布不再均匀对称,气体在这两极间电场中电离、复合,形成辉光。
三、实验仪器与设备1. 辉光球实验装置(包括玻璃球壳、电极、震荡电路板)2. 电源3. 开关4. 电压表5. 电流表四、实验步骤1. 将电源与辉光球实验装置连接好。
2. 打开开关,观察辉光球内的辉光现象。
3. 调节震荡电路板的电压,观察辉光强度及颜色变化。
4. 用手指接触玻璃球表面,观察辉光随手指移动变化。
5. 断开开关,关闭电源,整理实验器材。
五、实验现象与结果1. 当电源开启后,辉光球内产生彩色辉光,辉光颜色随震荡电路板电压的变化而变化。
2. 当手指接触玻璃球表面时,辉光在手指周围处变得更为明亮,产生的弧线顺着手的触摸移动而游动扭曲。
六、分析与讨论1. 辉光球内气体分子在电场作用下发生激发、碰撞、电离、复合等物理过程,产生辉光。
实验结果表明,辉光颜色与震荡电路板电压有关,电压越高,辉光颜色越鲜艳。
2. 当手指接触玻璃球表面时,人体即为另一电极,球周围的电场、电势分布不再均匀对称,气体在这两极间电场中电离、复合,形成辉光。
实验结果表明,手指触摸处辉光更明亮,弧线游动扭曲。
七、结论1. 通过辉光球实验,了解了气体分子的激发、碰撞、电离、复合的物理过程。
2. 观察了低压气体在高频强电场中产生辉光的放电现象,探究了辉光球放电的原理及影响因素。
辉光球(等离子体魔球)
这应该是这次演示试验室里面最漂亮的试验用具了,关上灯后,带着魔幻般色彩的球成了黑暗中最吸引眼球的东西了,球中粉色小球“发射”出淡紫色的“触角”,“触角”不断游动,变换多姿,让人舍不得移开眼睛。
我们先将球底座的电位开关调到最小,插上电源并打开开关,一边调高电位一边观察球的变化,之前并没有现象,但是当电压超过一定的值后,球壳与球心处电极之间开始产生数道淡紫色的辉光;当用一只手的手指去触摸玻璃球壳时,可以看见辉光随着手的移动而移动;当我们将电位调到刚刚使辉光消失的地方时,对着辉光球拍手,或者说话,可以看见辉光球神奇般地亮了。
辉光球的组成是这样的:外面是高强度玻璃球壳,球内充有惰性气体,球中央有一个黑色球状电极,球底部是一块震荡电路板,有一将12V低压直流电转换为高压高频电压的电源变换器。
这个实验的原理是这样的,球通电后,球内的稀薄气体受到高频电场的电离作用而击穿,产生光芒,并发生闪光。
又由于电极上电压很高,所以光线程放射状,且绚丽多姿。
球通电时,球中央电极周围形成一个类似点电荷的场,当用手触屏玻璃球壳时,球周围的电场,电势分布不再均匀对称,因此辉光在手下会变的更为明亮,产生的弧线会随着手的触摸移动而游动扭曲,随着手指起舞,而对球拍手或者说话,也会影响电场分布,使电击穿随机产生。
因为美丽的辉光,所以辉光球常常用来当装饰品。