Tento článok vám ukáže, ako vytvoriť polárne svetlá. Urob to sám, Táto príručka je prevzatá z kanála YouTube „Fiery TV“.
Aurora borealis je prírodný jav, ktorý sa vyskytuje pod vplyvom nabitých častíc slnečného vetra. Základ slnečného vetra tvoria elektróny, ako aj protóny a jadrá hélia, ktoré naša hviezda - Slnko vyhodí každú sekundu av obrovskom objeme.
Magnetické pole Zeme je určené na ochranu našej planéty pred takýmto ostreľovaním nabitými časticami. Vďaka magnetickému poľu Zeme sa väčšina nabitých častíc, ktoré letí veľkou rýchlosťou, odrazí a obalí našu planétu.
Niektoré častice však stále dokážu preniknúť do zemského magnetického poľa a vstúpiť do našej atmosféry. To sa deje v oblastiach severného a južného pólu.
Ionizované plyny začínajú viesť elektrický prúd a dochádza k žiareniu, ktoré sa nazýva polárne svetlo alebo polárna žiara.
V skutočnosti je to prakticky rovnaké ako blesk, ale iba vo vyšších vrstvách atmosféry, kde je plyn dostatočne vypúšťaný, čo neumožňuje, aby doutnávací náboj prešiel do oblúkového výboja.
Ako viete, na severných a južných póloch je takmer nemožné vidieť blesky, ale tu môžete pozorovať polárnu žiaru aurora s jej krásou - obrovské oblaky plynu v stave plazmy.
Elektrické pole má tiež schopnosť ionizovať plyn. Zoberme si napríklad tento generátor vysokého napätia:
Tu môžete pozorovať, že elektrický prúd doslova prechádza vzduchom a súčasne vytvára malé elektrické výboje - blesky. Pomocou tohto vysokonapäťového generátora teraz vytvoríme skutočné polárne žiarovky, ale iba miniatúrne. Pokúsime sa, aby najbežnejší vzduch okolo nás žiaril. V rukách autora je obyčajná skúmavka, vo vnútri je obyčajný vzduch.
Teraz sa pozrime, čo sa stane so vzduchom vo vnútri skúmavky, ak privediete nádobu k vysokonapäťovému generátoru.
Ako vidíte, nič sa nestane. Čo sa však stane, keď začneme čerpať vzduch z tejto skúmavky, čím sa vo vnútri vytvorí nízky tlak? Na odsávanie vzduchu zo skúmavky použijeme vákuovú pumpu.
Mimochodom, autor urobil toto vákuové čerpadlo nezávisle od kompresora z chladničky.
Ďalej k čerpadlu je potrebné nejakým spôsobom spojiť našu skúmavku, naplnenú, opakujem, s najbežnejším vzduchom, ten, ktorý dýchame. Autor sa rozhodol urobiť to pomocou bežnej modrej elektrickej pásky.
Teraz zapnite vákuové čerpadlo a postupne začnite pumpovať vzduch zo skúmavky. Pozrime sa, ako sa zmení charakter blesku vo vnútri tejto trubice.
Ako vidíte, ako sa vzduch odvádza z trubice, odpor vo vnútri zjavne začína klesať. Vo vnútri môžeme pozorovať výboj, ale toto nie je ani zďaleka žiara, ale už to nie je oblúkový výboj, už to nevyzerá ako obyčajný blesk.
Žiarenie vo vnútri trubice nastane iba vtedy, ak je zriedená trubica dostatočne blízko zdroja vysokého napätia. Keď však skúmavka vyberiete z vysokonapäťového generátora, vzduch vo vnútri nechce žiariť.
Na to, aby stále vyžarovalo svetlo, je potrebné ešte viac znížiť tlak vo vnútri skúmavky. Kapacita tohto kompresora však zjavne nestačí a na tento účel potrebujeme niečo silnejšie ako tento kompresor. Autor sa rozhodol vyrobiť 2 ampulky. V prvej ampulke bude bežný vzduch s normálnym atmosférickým tlakom a v druhej ampulke vytvoríme znížený tlak pomocou vákuovej pumpy a uzavrieme ich.
Tu je to, čo sa nakoniec stalo.
Týmto spôsobom, ktorý nebol prefíkaný, sme boli schopní spájkovať 2 takéto ampulky, v jednej z nich obyčajného vzduchu a na druhom vzduchu pod nízkym tlakom. Teraz si porovnajme, ako sa bude povaha oblúka líšiť v rôznych podmienkach.
Je zrejmé, že pri nízkom tlaku sa zvyšuje vodivosť vzduchu. Pomerne dlhé výboje vkĺzajú do ampulky s nízkym tlakom a nepozorujeme žiadne výboje vo vnútri ampulky s normálnym atmosférickým tlakom. Rozdiel je jednoducho zrejmý!
Ale stále to nevyzerá ako polárne svetlá. Zoznámte sa, je to dvojstupňová vákuová pumpa, ktorá nie je príliš produktívna, ale s ňou môžeme vytvoriť veľmi hlboký podtlak, extrémne hlboký podtlak ...
Pomocou tejto vákuovej pumpy sa pokúsime odčerpať vzduch z tejto dlhej sklenenej trubice a uvidíme, či je rozdiel zreteľný.
Rozdiel si môžete všimnúť doslova okamžite. Ako vidíte, trubica začala žiariť po celej svojej dĺžke. Teraz je to skôr ako žiariaci výboj, ktorý tečie v hornej atmosfére našej planéty. Navyše, čím viac vzduchu je čerpané z trubice, tým rovnomernejšia je žiara na konci, ktorý pozorujeme. Teraz všetok vzduch v trubici svieti.
Len si pomyslite, že najbežnejší vzduch je schopný takého, je to nejaká mágia! V rôznych výškach je zloženie vzduchu veľmi odlišné, takže polárne svetlá sú často farebné. Ale na úrovni mora je farba žiarenia vzduchu podobná.
Autor ukladá blesk do tejto ampulky:
Ale v tejto ampuli sú polárne svetlá:
Pamätajte, že keď je ampulka so severnými svetlami bližšie k zdroju elektrického poľa, blesk v príslušnej ampulke okamžite prestane.
To jasne ukazuje, že v oblastiach, kde môžete pozorovať polárne svetlá, je blesk pomerne zriedkavý.
Aby sa nedotkol ampulky rukami, autor vyrobil taký držiak z dreva:
Strom vedie prúd, ale slabo. To bude stačiť na spustenie žiara. Keď sa blíži ampulka dostatočne blízko zdroja vysokého napätia, vzduch v nej začne veľmi rovnomerne žiariť.
Akonáhle sa táto vzdialenosť zväčší, potom plyn okamžite začne kresliť čiary smerujúce k okrajom cievky.
Ak sa na druhú stranu pozriete na ampulu, zistíme, že žiara vo vnútri je skutočne plochá a táto rovina prechádza osou cievky.
Ak sa pozorne pozriete na skutočné severné svetlá, vidíte, že sa skladá aj z mnohých rovnobežiek, ktoré opakujú čiary magnetického poľa našej planéty.
Tu je taký experiment. Výsledkom je, že autor kanála YouTube „Fiery TV“ sa podarilo dostať do miniatúry niečo podobné skutočným severným svetlám. To je všetko. Ďakujem za pozornosť. Uvidíme sa skoro!
Video autora: