Тази статия ще ви покаже как да направите Северното сияние. направете го сами, Това ръководство е взето от канала "Огнена телевизия" в YouTube.
Aurora borealis е естествено явление, което възниква под въздействието на заредени частици от слънчевия вятър. Основата на слънчевия вятър е съставена от електрони, както и протони и хелиеви ядра, които всяка секунда и в колосален обем се изхвърлят от нашата звезда - Слънцето.
Магнитното поле на земята е предназначено да предпази нашата планета от такава бомбардировка от заредени частици. Благодарение на магнитното поле на Земята повечето от заредените частици, които летят с голяма скорост, се отразяват и обгръщат нашата планета.
Но някои частици все още успяват да проникнат в магнитното поле на Земята и да влязат в нашата атмосфера. Това се случва в районите на северния и южния полюс.
Йонизираните газове започват да провеждат електрически ток и се появява светлинен разряд, който се нарича северно сияние или аурора.
Всъщност това на практика е същото като светкавицата, но само във по-високите слоеве на атмосферата, където газът е достатъчно изхвърлен, което не позволява тлеещият заряд да премине в дъгово изхвърляне.
Както знаете, на северния и южния полюс е почти невъзможно да видите мълния, но след това можете да наблюдавате полярната север, богаща с красотата си - огромни облаци газ в състояние на плазма.
Електрическото поле също има способността да йонизира газа. Вземете например този генератор за високо напрежение:
Тук можете да наблюдавате, че електрически ток буквално преминава през въздуха, образувайки в същото време малки електрически разряди - мълнии. С помощта на този генератор за високо напрежение сега ще създадем истинските северни светлини, но само в миниатюрни. Ще се опитаме да накараме най-обикновения въздух около нас да свети. В ръцете на автора е обикновена епруветка, вътре е обикновен въздух.
Сега нека да видим какво се случва с въздуха вътре в тръбата, ако заведете съда към генератора на високо напрежение.
Както виждате, нищо не се случва. Но какво се случва, ако започнем да изпомпваме въздух от тази епруветка, като по този начин създаваме ниско налягане вътре? За да изпомпваме въздух от епруветката, ще използваме вакуумна помпа.
Между другото, авторът направи тази вакуумна помпа независимо от компресора от хладилника.
По-нататък към помпата е необходимо по някакъв начин да свържем нашата епруветка, напълнена, повтарям, с най-обикновен въздух, този, който дишаме. Авторът реши да направи това с помощта на обикновена синя електрическа лента.
Сега включете вакуумната помпа и постепенно започнете да изпомпвате въздух от епруветката. Нека да видим как ще се промени естеството на мълнията вътре в тази тръба.
Както можете да видите, тъй като въздухът се евакуира от тръбата, съпротивлението вътре очевидно започва да намалява. Вътре можем да наблюдаваме изпускане, но това далеч не е светещ разряд, но вече не е дъгова, виждате, тя вече не прилича на обикновена мълния.
Светене вътре в тръбата се появява само ако разредената тръба се доближи достатъчно до източника на високо напрежение. Но когато извадите епруветката от генератора на високо напрежение, въздухът вътре в него не иска да свети.
За да може все пак тя да излъчва светлина, е необходимо да се понижи налягането вътре в тръбата още повече. Но капацитетът на този компресор явно не е достатъчен и за целта ни трябва нещо по-мощно от този компресор. Авторът реши да направи 2 ампули. В първата ампула ще има обикновен въздух с нормално атмосферно налягане, а във втората ампула ще създадем понижено налягане с помощта на вакуумна помпа и ще ги запечатваме.
Ето какво се случи в крайна сметка.
По такъв некадърен начин успяхме да спойкаме 2 такива ампули, в едната от тях обикновен въздух, а в другата въздух под ниско налягане. Сега нека сравним как ще се различава естеството на дъгата при различни условия.
Става очевидно, че при ниско налягане проводимостта на въздуха се увеличава. Доста дългите заряди се изплъзват вътре в ампулата с ниско налягане и ние не наблюдаваме никакви изхвърляния вътре в ампулата с нормално атмосферно налягане. Разликата е просто очевидна!
Но все пак тя все още не прилича на северното сияние. Запознайте се, това е двустепенна вакуумна помпа, не е твърде продуктивна, но с нея можем да създадем много дълбок вакуум, изключително дълбок вакуум ...
С помощта на тази вакуумна помпа ще се опитаме да изпомпваме въздух от тази дълга стъклена тръба и да видим дали разликата е забележима.
Разликата може да се забележи буквално веднага. Както можете да видите, тръбата започна да свети по цялата си дължина. Сега тя е по-скоро като светлинен разряд, който тече в горната атмосфера на нашата планета. Освен това, колкото повече въздух се изпомпва от тръбата, толкова по-равномерен блясък в края наблюдаваме. Сега целият въздух в тръбата свети.
Помислете си, най-обикновеният въздух е способен на такова, това е някаква магия! На различни височини съставът на въздуха е много различен, така че северните светлини често са цветни. Но на морско ниво цветът на сиянието на въздуха е точно такъв.
Авторът съхранява светкавици в тази ампула:
Но в тази ампула е северното сияние:
Моля, обърнете внимание, че когато ампулата със северното сияние е по-близо до източника на електрическото поле, светкавицата в съответната ампула веднага спира.
Това ясно показва, че в региони, където можете да наблюдавате северното сияние, мълнията е доста рядка.
За да не докосне ампулата с ръцете си, авторът направи такъв държач от дърво:
Дървото провежда ток, но е толкова слабо. Това ще бъде достатъчно, за да започне сиянието. Когато се приближите до ампулата достатъчно близо до източника на високо напрежение, въздухът вътре в нея започва да свети много равномерно.
Но щом увеличим това разстояние, тогава газът веднага започва да чертае линии, минаващи към страните на бобината.
Ако погледнете ампулата от друга страна, ще видим, че сиянието вътре всъщност е плоско и тази равнина преминава през оста на намотката.
Ако внимателно погледнете истинските северни светлини, можете да видите, че той също се състои от много паралелни линии, които следват линиите на магнитното поле на нашата планета.
Ето такъв експеримент. В резултат на това авторът на YouTube канал „Огнена телевизия“ успя да влезе в миниатюрно нещо подобно на истинските северни светлини. Това е всичко. Благодаря за вниманието. Ще се видим скоро!
Авторско видео: