Затем осторожно подносят снизу между пластинами конденсатора зажженную спиртовку и наблюдают, как неоновая лампа начинает светиться.
Увеличивают пламя спиртовки (это удобнее сделать с газовой горелкой) и обнаруживают более яркое свечение лампы. Особенно хорошо заметно свечение, если опыт проводить в полузатемненном классе.
ОПЫТ № 10
НЕСАМОСТОЯТЕЛЬНЫЙ РАЗРЯД В ГАЗАХ ПРИ ПОНИЖЕННОМ ДАВЛЕНИИ.
Оборудование: 1) двухзлектродная
трубка для демонстрации электрического разряда, 2) вакуум-насос ротационный или
Комовского. 3) выпрямитель высоковольтный, 4)
гальванометр демонстрационный от амперметра, 5) резиновый шланг толстостенный, 6) резистор ограничительный порядка
2—3 Мом, 7) провода соединительные.
Двухэлектродную трубку с присоединенным резиновым шлангом от вакуум-насоса укрепляют в лапке штатива. Последовательно с трубкой включают в цепь через ограничительный резистор 2—3 Мом гальванометр, установленный на изолирующей подставке. Источником тока служит высоковольтный выпрямитель (рис. 17).
Сначала показывают, что воздух при нормальном давлении не проводит электрического тока. Для этого включают высоковольтный выпрямитель и постепенно увеличивают напряжение на электродах трубки до максимального, которое дает выпрямитель. Гальванометр не обнаруживает тока.
Затем уменьшают напряжение приблизительно наполовину и включают насос. При этом внимательно наблюдают за показаниями гальванометра. Начиная с некоторого момента гальванометр показывает наличие тока в цепи, а далее в затемненном классе становится заметным и возникающее стечение э трубке. Сначала разряд имеет форму тонких фиолетовых перебегающих светящихся нитей, затем — шнура малинового цвета, соединяющего оба электрода. При дальнейшем понижении давления светящийся шнур бледнеет, расширяется, занимая почти всю трубку. Постепенно впуская воздух в трубку, полезно повторить этот процесс в обратном порядке.
При работе с хорошим ротационным вакуум-насосом можно проследить и дальнейшие стадии разряда, т. е. хорошо заметное темное катодное пространство и положительный анодный столб, а потом и образование отдельных слоев—страт. Если же применяется насос Комовского, то в ряде случаев удается достичь лишь такого разрежения, когда появляется свечение, занимающее почти всю трубку—тлеющий разряд.
Объясняют учащимся наблюдаемое явление. Разряд в трубке возникает вследствие того, что в разреженном воздухе увеличивается длина свободного пробега электронов. Разгоняясь, электроны приобретают энергию, достаточную для ионизации нейтральных молекул. Источником электронов является катод, который бомбардируется положительными ионами. Эти ионы и выбивают из катода электроны (вторичная электронная эмиссия).
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ОПЫТЫ:
1. Опыты с электрометром
Для того, чтобы убедить учащихся в том, что электрометр измеряет разность потенциалов, можно поставить следующие опыты. Устанавливают электрометр на изолирующей пластинке (органическое стекло, эбонит, стекло и др.) и заряжают при помощи эбонитовой палочки его стержень. Стрелка при этом отклоняется на некоторый угол, указывая на существование разность потенциалов между стержнем и корпусом. После этого зарядом того же знака заряжают корпус электрометра. Угол отклонения стрелки уменьшается, и, наконец, при выравнивании потенциалов стержня и корпуса стрелка полностью опадает.
Достаточно теперь заземлить корпус или стержень электрометра (путем соединения с заземленным проводом или прикосновением руки), и стрелка электрометра снова отклоняется, так как между корпусом и стержнем создается разность потенциалов. Особый интерес у учащихся вызывает случай заземления стержня.
2.Электрический маятник
К шарикам кондукторов электрофорной машины привязывают две тонкие стеклянные трубки так, чтобы они образовали горизонтальные «рельсы». На них помещают шарик от настольного тенниса, покрытый проводящей бронзовой краской.
Если медленно вращать диски электрофорной машины, шарик будет перекатываться взад и вперед между кондукторами.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.