13151034_王涵_物理演示实验感想

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物理演示实验感想
——雅格布天梯
实验现象:打开电源开关,可看到高压弧光放电沿着“天梯”向上“爬”,同时听到放电声,
直到上移的弧光消失,天梯底部将再次产生弧光放电。

实验原理:无论是在稀薄气体、金属蒸汽或大气中,当回路中电流的功率较大时,能够提供
足够大的电流,使气体击穿,伴随有强烈的光辉,这时所形成的自持放电的形式是弧光放电。
雅各布天梯是演示高压弧光放电现象的一种装置,雅格布天梯的两电极构成一梯形的两腰,
底部间距小,顶部间距大。由于两电极间具有几万伏高压,且能够提供足够大的电流,在相
距较小的底部产生较大场强,因而其底部空气首先被击穿,同时产生光和热,即弧光放电。
雅格布天梯的底部产生的电弧加热空气,温度升高的空气较易电离, 所以伴随弧光放电产生
大量的正负离子,而离子存在的空气击穿场强下降,随着离子热空气上升,其上部的空气也
被击穿放电,结果弧光区逐渐上移,就象圣经中的雅各布(Yacob以色列人的祖先)梦中见
到的天梯一般壮观。当弧光区升至一定的高度时,由于两电极间距过大,使两电极间场强太
小,不足以引起空气进一步的击穿放电,即两电极提供的能量不足以补充击穿空气时的声、
光、热等能量损耗时,弧光因而熄灭。此时高压再次将电极底部的空气击穿,发生第二轮弧
光放电,如此周而复始,形成实验中的现象。

应用:了解气体弧光放电的原理.
实验感想:电磁学这部分的实验相对于其他的实验来说危险性相当高,而就我的观察来说在
做实验的过程中的安全工作还是不足。如果发生意外,后果将不堪设想。因此我建议在人群
和实验器材之间放一个无法逾越的栏杆,将人和实验器材完全分离开,而不是只放一个小的
围栏,我想这样的话对于实验者的安全有更好的保障。。