隨著夏季的來臨,雷雨天氣增多了。和雷雨一起到來的還有閃電,閃電和雷聲是同時(shí)發(fā)生的,只是由于閃電在空氣中的傳播速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于聲音在空氣中的傳播速度,導(dǎo)致我們先看見閃電,后聽見雷聲。
閃電的威力是很強(qiáng)大的,其產(chǎn)生的溫度可高達(dá)幾萬度,使得空氣受熱,急速膨脹,發(fā)出“咔咔”的恐怖聲音。但是人類是有智慧的,因而人類總是能想到辦法來以防被閃電擊中——避雷針。現(xiàn)在絕大多數(shù)的避雷針的尖端都做的很尖銳,但是為什么要做的那么尖銳呢?
其實(shí),避雷針只是“尖端放電”效應(yīng)的一種應(yīng)用。如果一個(gè)帶電導(dǎo)體的尖端很尖銳,導(dǎo)體的尖端部分所集中的電子相對(duì)較多,電場(chǎng)強(qiáng)度就很強(qiáng),只要尖端積累的電子足夠多,我們就可以觀察到離尖端附近的空氣中有放電的現(xiàn)象,這就是尖端放電現(xiàn)象。
要想產(chǎn)生尖端放電現(xiàn)象,關(guān)鍵的是使得導(dǎo)體尖端部分的電場(chǎng)足夠強(qiáng)。就要求導(dǎo)體的尖端在單位體積內(nèi)積累的電子足夠多,所以最簡(jiǎn)單的方法就是將導(dǎo)體的尖端做得很尖銳。
當(dāng)然,我們不能盲目的在所有的地方都把導(dǎo)體的尖端都做得很尖銳。因?yàn)榧舛嗽诜烹姷耐瑫r(shí),還會(huì)產(chǎn)生一種“電暈”現(xiàn)象,這是由于放電尖端附近的空氣中的離子與分子相互碰撞時(shí),分子處于激發(fā)態(tài)[1](激發(fā)態(tài)是指除了電子的最低能態(tài)中其他可能的能態(tài),所謂的“分子處于激發(fā)態(tài)”其實(shí)是指的分子中內(nèi)部的電子處于激發(fā)態(tài)),處于激發(fā)態(tài)的分子是不穩(wěn)定的,會(huì)有以光的形式放出能量從激發(fā)態(tài)回到基態(tài)的傾向,因而我們能夠看見產(chǎn)生的光——“電暈”。在高壓線附近的電暈恰恰浪費(fèi)了很多電能,為了盡可能避免產(chǎn)生電暈,就在把高壓線的表面做得光滑,以減少放電現(xiàn)象的發(fā)生次數(shù)。
對(duì)避雷針有一定的了解之后,我們就可以比較容易理解為什么人們總在說打雷有閃電的時(shí)候不要躲在樹下和那些高聳的建筑物旁了吧。在雷雨天氣里,即便是大樹也有可能產(chǎn)生尖端放電現(xiàn)象的,并不是整個(gè)一棵樹所產(chǎn)生的,而是那些樹葉的尖端。同理那些高聳的建筑物也是可以產(chǎn)生尖端放電現(xiàn)象的,從而引發(fā)雷擊。
手機(jī)或座機(jī)都是靠電磁波來通訊的。在雷雨天氣中,應(yīng)避免玩手機(jī)或打電話,因?yàn)殚W電可根據(jù)電磁波建立的電磁場(chǎng)進(jìn)行傳播,進(jìn)而可能引發(fā)雷擊傷人。此外,我們還應(yīng)該把家里的電路斷開,尤其是電腦、電視等靠電磁波通訊的電子設(shè)備。
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