探究火焰的本质
探究火焰的本质
火在生活中处处可见,它带给了人类文明。然而火焰的本质是什么呢,是等离子体,是导体,还是就是一种现象?在课余时间我设计了几个实验探讨了火焰的本质。
【关键词】 火焰;等离子体;电风;撕裂。
在搜索了一些资料后得知火焰是一种弱等离子体。所谓等离子体,其实就是部分电子被剥离的原子和原子被电离出的正负电子组成的离子化气体状的物质,常被称为宇宙中的第四态,也就是等离子态。因为火焰是一种等离子态,所以我认为它会在电场的作用下分离开正负粒子,从而会出现一些特殊的现象。显然这种情况的前提是电场要足够大。
实验描述:在学习电风知识后知道,在强电场的作用下极板电离出来的离子会因为电场的排斥跑向另一边,形成电风,因而在电场中的论文范文http://www.chuibin.com/ 火焰会受到电风的影响偏转,不利于观察到预期效果。为减小电风的作用,增强电场对火焰的作用效果,选用面积比较小的金属板作为极板,进而更靠近火焰,减小极板的距离也使得电场更强,比较理想的金属板可以选择刀片。在缓慢增加施加在金属板上的电压的同时观察火焰的变动。我采用的电压是最高能到达60kv的负极输出的可调电压,正极接地。
实验现象和分析:当开始增加电压的时候,会明显看到火焰偏向正极,正是因为负极高电压电离出的离子在电场作用下跑向接地极,形成的离子风吹动了火焰。但是当电压增至3kv左右的时候火焰开始出现了分叉的现象,这时候的火焰就如倒立的扫帚一样,左右跳动着,电压再稍微增强火焰就能稳定的呈现出分叉现象,而这是电风作用不能解释的。很明显,分叉正是因为此时的电场作用强于电风的作用,使得火焰粒子的分离,正离子跑向负极,负离子跑向正极,因而呈现了分叉现象。如果再继续增强电压就能看到极板间出现电火花,极板间的空气已经被击穿,然而在同样的装置和电压下,没有火焰的极板却还没有出现击穿的现象。这也说明了火焰作为等离子体也是一种导体的作用。为进一步削弱电风的作用,我也采用的同等电压的交流输出,也观察到了火焰分离的现象,这也说明了火焰是一种等离子体。
总结:火焰是含有正负离子的一种导体,是比较常见的等离子体。火焰会在强电场的作用下分离开正负离子,各自跑向吸引的一极,宏观则表现为火焰的分叉。