輝光球

你一定見過霓虹燈那光怪陸離的色彩變化，你的目光是否曾被它那神秘的光彩吸引過？鄭州科技館有一個叫輝光球（如圖）的展品也頗能吸引孩子們的目光，它那瑰麗的輝光讓孩子們驚奇和喜愛.

展品輝光球外面是一個無色透明的玻璃球殼，球中心有一個電極與高頻高壓電源相連.按下按鈕，玻璃球內立刻充盈了道道淺紫色的輝光，當觀眾用手指輕輕觸摸輝光球的表面，可看到輝光被手指吸了過來，而且更加明亮，當手指沿輝光球表面來回移動時，輝光也會隨著移動.看上去無色透明的玻璃球為什么會發出如此漂亮的光彩呢？

展品輝光球演示的是惰性氣體在高頻高壓電場中產生放電現象.輝光球玻璃體內首先被抽成真空，然后充入某種單一氣體或混合氣體，常用的氣體為少量的氖、氪、氙等惰性氣體，它們就是發光物質.球內電極接高頻高壓電源，氣體在強電場中電離、復合而發生輝光.當觀眾手指觸摸玻璃球殼時，人體相當于另一個電極，在手指接觸的區域形成較強的放電通道，所以，當人手移動時，輝光也會隨著移動，而且更加明亮.

惰性氣體的輝光放電現象又是怎樣產生的呢？手指觸摸展品有危險嗎？通常情況下，氣體分子是中性的，但在外界因素（如火焰、紫外線、放射線或強電場等）的影響下，可以電離成電子和正離子，在電場中隨著電壓的增高，形成碰撞電離，從而使氣體導電，電流通過氣體時，氣體粒子吸收能量，但氣體粒子不能長久持有這些能量，最后能量就以光的形式釋放出來，這種過程就叫氣體放電.氣體放電的形式很多，如火花放電、弧光放電等，是氣體在常壓下放電；而展品輝光球是低壓氣體（或叫稀疏氣體）在高頻高壓電場中的放電現象.展品輝光球內電極接的雖然是高頻高壓電源，但其電流卻很小，因此，當手指摸上去時不會有什么危險.

輝光球無色透明玻璃體內所充的氣體不同，球內壓強不同（即不同的真空度），所產生的輝光的顏色也不同.充入氖氣呈現紅色；充入氦氣發出黃色光；充入氚氣，呈鮮藍色；充入氬氣，呈藍灰色；充入氪氣，呈淡紫色；充入氦和氖氣，呈現粉紅色；充入氖氣和少量汞，呈淡藍色；充入氪氣和少量汞，呈純藍色等.都市霓虹燈的顏色不僅由管內充入的氣體決定，而且還和管壁的顏色有關，如果將玻璃管涂上各種透明顏色，就會使霓虹燈發出更多種鮮艷的彩光.如在黃色玻璃管內充氖氣，呈橘黃色；充入氦氣，呈黃色；充入氖氣和氬氣及少量汞，呈綠色.在藍色的玻璃管內充氖氣，呈紫色等.

不管是輝光球還是霓虹燈，它們絢麗的光彩背后都蘊藏著一定的科學道理，善于探求和發現表象背后所蘊含的科學道理，才能叩開科學殿堂的大門，獲得真正的知識，在這方面，科技館此類展品對中小學生起著引導和啟發的作用.

責任編輯 蔡華杰