反駁 @超導電工 的說法,在金屬中,自由的帶電粒子是電子,而作為正電荷的原子核不會移動這個是對的。但是在雲層中,情況有較大差異。氣體擊穿理論大致如下:由於種種原因,空氣中存在一定濃度的帶電離子。具體原因可能有空間光電離等等等等。當兩級電壓不斷增加,空間電場不斷加強,這些自由離子定向運動的速度會加大,其中電子的速度相對快很多,這時候電子在撞擊其他粒子的時候就會“撞出”更多電子,依次迴圈,稱為電子崩。下面稍微正式點的解釋下:上圖表示實驗所得平板電極(均勻電場)氣體中的電流I與所加電壓U的關係:即伏安特性。在曲線0a段,I隨U的提高而增大,這是由於電極空間的帶電粒子向電極運動加速而導致複合數的減少所致。當電壓接近Ua時,電流趨向於飽和值I0 ,因為這時外界電離因子所產生的帶電粒子幾乎能全部抵達電極,所以電流值僅取決於電離因子的強弱而與所加電壓無關。當電壓提高到Ub時,電流又開始隨電壓的升高而增大,這是由於氣隙中出現碰撞電離和電子崩。外界電離因子在陰極附近產生了一個初始電子,如果空間電場強度足夠大,該電子在向陽極運動時就會引起碰撞電離,產生一個新的電子,初始電子和新電子繼續向陽極運動,又會引起新的碰撞電離,產生更多電子。依此,電子將按照幾何級數不斷增多,類似雪崩似地發展,這種急劇增大的空間電子流被稱為電子崩。當正電荷終於運動到陰極基板,裝在極板上,會裝出電子,稱為二次電子,當整個放電過程滿足了這個條件:其中:γ一個正電子撞擊到陰極表面時產生出來的二次電子數α電子碰撞電力系數d兩極板距離就會發生自持放點,也就是不需要再從外界加入帶電粒子也能保持持續放電了。整個過程如圖:當然,對於雷電,它發生在兩塊雷雲之間或雷雲與大地之間,這時不存在金屬陰極,因而與陰極上γ的過程和二次電子發射根本無關。於是科學家們絞盡腦汁想出了其他的理論:電子崩頭部聚集大部分正離子和全部電子,產生了電場畸變;在電場很小的區域,電子和離子濃度最大,有利於完成複合;強烈的複合輻射出許多光子,成為引發新的空間光電離輻射源。然後呢:如圖所示:如果這時產生的光子位於崩頭前方和崩尾附近的強場強區,則造成的二次電子崩將以更大的電離強度向陽極發展或匯入崩尾的正離子群中。這些電離強度和發展速度遠大於初始電子崩的二次電子崩不斷匯入初崩通道的過程稱為流注。空氣中出現一道強烈的流注嘛,就是閃電了。所以看到這裡,丟三落四的介紹了一套放電理論出來,LZ應該已經明白到底是怎麼一回事了吧。在這個流注中,一定是正負電荷摻雜的運動向相反的方向。==================================================================另外說點題外話:雷雲下部大部分帶負電荷,所以大多數的雷擊是負極性的,雷雲中的負電荷會在地面感應出大量正電荷。這樣地面與大地之間或兩塊帶異號電荷的雷雲之間,會形成強大的電場,其電位差可達數兆伏甚至數十兆伏。通常“雲—地”之間的線狀雷電在開始時往往是一微弱發光的通道從雷雲向地面伸展,它以逐級推進的方式向下發展,每級長度約25~50m,每級的伸展速度約104km/s,平均發展速度只有100 ~ 800 km/s 這種預放電稱為先導放電。當先導放電接近地面時,地面上一些高聳的物體因周圍電場強度達到了能使空氣電離程度,會發出向上的迎面先導,當它與下行先導相遇時,就出現了強烈的電荷中和過程,出現極大的電流,這就是雷電的主放電階段,伴隨著雷鳴和閃光。這段時間極短,只有50~100 μs,它是沿著負的下行先導通道,由下而上逆向發展的,亦稱“回擊” 。所以說主放電過程是旱地拔蔥一飛沖天從下往上打上去的啊,當時看到的時候簡直重新整理了三觀的趕腳。
反駁 @超導電工 的說法,在金屬中,自由的帶電粒子是電子,而作為正電荷的原子核不會移動這個是對的。但是在雲層中,情況有較大差異。氣體擊穿理論大致如下:由於種種原因,空氣中存在一定濃度的帶電離子。具體原因可能有空間光電離等等等等。當兩級電壓不斷增加,空間電場不斷加強,這些自由離子定向運動的速度會加大,其中電子的速度相對快很多,這時候電子在撞擊其他粒子的時候就會“撞出”更多電子,依次迴圈,稱為電子崩。下面稍微正式點的解釋下:上圖表示實驗所得平板電極(均勻電場)氣體中的電流I與所加電壓U的關係:即伏安特性。在曲線0a段,I隨U的提高而增大,這是由於電極空間的帶電粒子向電極運動加速而導致複合數的減少所致。當電壓接近Ua時,電流趨向於飽和值I0 ,因為這時外界電離因子所產生的帶電粒子幾乎能全部抵達電極,所以電流值僅取決於電離因子的強弱而與所加電壓無關。當電壓提高到Ub時,電流又開始隨電壓的升高而增大,這是由於氣隙中出現碰撞電離和電子崩。外界電離因子在陰極附近產生了一個初始電子,如果空間電場強度足夠大,該電子在向陽極運動時就會引起碰撞電離,產生一個新的電子,初始電子和新電子繼續向陽極運動,又會引起新的碰撞電離,產生更多電子。依此,電子將按照幾何級數不斷增多,類似雪崩似地發展,這種急劇增大的空間電子流被稱為電子崩。當正電荷終於運動到陰極基板,裝在極板上,會裝出電子,稱為二次電子,當整個放電過程滿足了這個條件:其中:γ一個正電子撞擊到陰極表面時產生出來的二次電子數α電子碰撞電力系數d兩極板距離就會發生自持放點,也就是不需要再從外界加入帶電粒子也能保持持續放電了。整個過程如圖:當然,對於雷電,它發生在兩塊雷雲之間或雷雲與大地之間,這時不存在金屬陰極,因而與陰極上γ的過程和二次電子發射根本無關。於是科學家們絞盡腦汁想出了其他的理論:電子崩頭部聚集大部分正離子和全部電子,產生了電場畸變;在電場很小的區域,電子和離子濃度最大,有利於完成複合;強烈的複合輻射出許多光子,成為引發新的空間光電離輻射源。然後呢:如圖所示:如果這時產生的光子位於崩頭前方和崩尾附近的強場強區,則造成的二次電子崩將以更大的電離強度向陽極發展或匯入崩尾的正離子群中。這些電離強度和發展速度遠大於初始電子崩的二次電子崩不斷匯入初崩通道的過程稱為流注。空氣中出現一道強烈的流注嘛,就是閃電了。所以看到這裡,丟三落四的介紹了一套放電理論出來,LZ應該已經明白到底是怎麼一回事了吧。在這個流注中,一定是正負電荷摻雜的運動向相反的方向。==================================================================另外說點題外話:雷雲下部大部分帶負電荷,所以大多數的雷擊是負極性的,雷雲中的負電荷會在地面感應出大量正電荷。這樣地面與大地之間或兩塊帶異號電荷的雷雲之間,會形成強大的電場,其電位差可達數兆伏甚至數十兆伏。通常“雲—地”之間的線狀雷電在開始時往往是一微弱發光的通道從雷雲向地面伸展,它以逐級推進的方式向下發展,每級長度約25~50m,每級的伸展速度約104km/s,平均發展速度只有100 ~ 800 km/s 這種預放電稱為先導放電。當先導放電接近地面時,地面上一些高聳的物體因周圍電場強度達到了能使空氣電離程度,會發出向上的迎面先導,當它與下行先導相遇時,就出現了強烈的電荷中和過程,出現極大的電流,這就是雷電的主放電階段,伴隨著雷鳴和閃光。這段時間極短,只有50~100 μs,它是沿著負的下行先導通道,由下而上逆向發展的,亦稱“回擊” 。所以說主放電過程是旱地拔蔥一飛沖天從下往上打上去的啊,當時看到的時候簡直重新整理了三觀的趕腳。