Ионизация газов

ФИЗИКА
10 класс


Учитель КОНЮШЕНКО Т.Л. Сосновская СШ

ПРОВЕРКА Д/З

Вопросы для закрепления:

Чем обусловлена проводимость газов?
Что может являться ионизатором газов?
Что называют газовым разрядом?
Какие виды разрядов в газах вам известны?
Сколько самостоятельных газовых разрядов вы знаете? Опишите каждый.
Что необходимо для существования электрического тока в вакууме?
Что называют плазмой?

Ионизация — эндотермический процесс образования ионов из нейтральных атомов или молекул.Ионизация газа показывает, что в газах под влиянием высокой температуры и различных излучений появляются заряженные частицы. Они возникают потому, что от атомов газа отщепляется один или несколько электронов, в результате чего вместо нейтрального атома возникают положительный ион и электроны. Часть образовавшихся электронов может быть при этом захвачена другими нейтральными атомами, и тогда появятся ещё и отрицательные ионы.

1. Нагревание

При температурах начиная с нескольких тыс. градусов всякий газ частично ионизуется и превращается в плазму. Плазма это полностью или частично ионизированный газ.

2. Воздействие электромагнитного излучения:•ультрафиолетового излучения;•рентгеновского излучения;•гамма-излучения.

3. Воздействие заряженных частиц: альфа- бета-частиц, космического излучения.

4. Электронный ударПри электрическом разряде движущийся электрон соударяется с нейтральным атомами и выбивает из них него один или несколько атомных электронов, в результате чего нейтральный атом превращается в положительный ион, а в газе появляются новые электроны.

5. Захват электронов

При ионизации часть образовавшихся электронов может быть захвачена другими нейтральными атомами, и тогда появятся еще и отрицательные ионы.

Рекомбинация – это нейтрализация при встрече разноименных ионов или воссоединение иона и электрона в нейтральную молекулу (атом)

Газовый разряд — совокупность электрических, оптических и тепловых явлений, возникающих при протекании  электрического тока через вещество, находящееся в газообразном состоянии. 

OB- При увеличении напряжения увеличивается и сила тока
BC- Сила тока не увеличивается. Протекает ненасыщенный ток. Проходит несамостоятельный разряд.
CD- При дальнейшем увеличении напряжения и при достижении напряжения зажигания, протекает самостоятельный разряд
 

тлеющий разряд; 
искровой разряд; 
дуговой разряд; 
коронный разряд

1. Тлеющий разряд возникает при низких давлениях. Его можно наблюдать в стеклянной трубке с впаянными у концов плоскими металлическими электродами

2. Искровой разряд возникает в газе обычно при давлениях порядка атмосферного. Он характеризуется прерывистой формой. По внешнему виду искровой разряд представляет собой пучок ярких зигзагообразных разветвляющихся тонких полос, мгновенно пронизывающих разрядный промежуток, быстро гаснущих и постоянно сменяющих друг друга . Эти полоски называют искровыми каналами. 

В естественных природных условиях искровой разряд наблюдается в виде молнии. На рисунке изображен пример искрового разряда – молния, продолжительностью 0,2 ÷ 0,3 с силой тока 104 – 105 А, длиной 20 км

3. Дуговой разряд. Если после получения искрового разряда от мощного источника постепенно уменьшать расстояние между электродами, то разряд из прерывистого становится непрерывным, возникает новая форма газового разряда, называемая дуговым разрядом

 В.Ф. Миткевич (1872 – 1951) 

4. Коронный разряд. Возникает в сильном неоднородном электрическом поле при сравнительно высоких давлениях газа (порядка атмосферного). Такое поле можно получить между двумя электродами, поверхность одного из которых обладает большой кривизной (тонкая проволочка, острие).