Обо всем постепенно
. . .
Какого цвета шаровая молния?
А можно ли ставить вопрос о цвете объекта, у которого свечение чисто люминесцентное, химсостав вещества сложный, почти что случайный и энерговыделение релаксирует? Для поиска ответа на него и чтобы скоротать Новогодние Праздники обратимся к спектрам огненных шаров, создаваемых электрическим разрядом от сети 380 V 50 Hz через резонансный последовательный колебательный контур. Далее приведены спектры разрядов и плазмы послесвечения при использовании электродов из меди и алюминия (эл/тех проволока), технического углерода и стали (основа басовой струны), а также спектр вспышки горения алюминиевой пудры(используемой для внесения в краску), вдуваемой в пламя горелки Бунзена.
Разрешение спектров очень небольшое - в середине оптического диапазона около ангстрема, падает к у/ф диапазону и с уменьшением яркости, что связано со свойствами видеокамеры DCR TRV-11E, ее объектива, фильтра. Для атомного спектра, исключая точную идентификацию линий, этого оказывается почти достаточно. В молекулярных спектрах вращательные линии не разрешены, но ввиду того, что плазма переохлажденная, т.е. имеет почти комнатную температуру, особенности колебательно-вращательных полос отлично видны.
Время записи каждого спектра 20 ms, что позволяет проследить динамику спектров, которую условно можно разделить на пять-шесть стадий, при переходах между которыми спектр испытывает качественные трансформации:
В спектрах присутствуют реперные линии ртутно-гелиевой лампы, длины волн некоторых из них указаны в нанометрах. Для эстетов добавим, что щель нашего спектрографа представляла собой зазор около 1mm
между двумя большими металлическими толстыми листами прямоугольной формы и была удалена от дифрешетки с видеокамерой на 2-3 m, а разряды проводились непосредственно за щелью. Поэтому распределение интенсивности линии спектра по вертикали, отражает соответствующее распределение в самом огненном шаре. При рассмотрении спектров полезно поиграть яркостью монитора.Думается, что глядя на эти спектры, заинтересовавшийся исследователь, заинтригованный Тайной Шаровой Молнии
и уставший запивать оливье шампанским, сможет составить собственное мнение по второму вопросу или даже по первому.
Медные электроды
стадия 2
стадия 2
стадия 3
стадия 5
Рис. 1. Спектр разряда и послесвечения в атмосфере в оранжевом диапазоне. Реперные линии: справа - HeI 587,6 nm, левее - HgII 615 nm.
стадия 5
Рис. 2. Спектр послесвечения в атмосфере в оранжевом и желтом диапазонах. Реперные линии: - зеленая HgI 546 nm, правая желтая HgI 577nm, левая желтая HgI 579,0 nm и 579,1 nm, оранжевожелтая HeI 587,6 nm.
стадия 2
стадия 3
стадия 4
стадия 4
стадия 5
стадия 6
стадия 6
Рис. 3. Спектр в зеленом и голубом диапазоне. Реперные линии справа налево: синеголубая -
HeII 468,6 nm, голубая - HeI и HgI 492 nm, зеленоголубая - HeI 501,6 nm, зеленая - HgI 546 nm.
стадия 1
стадия 2
стадия 3
стадия 4
стадия 5
Рис. 3. Спектр в самом ближнем у/фиолетовом, фиолетовом и синем диапазонах. Реперные линии справа налево: у/ф - HeI 389 nm, фиолетовая - HgI 404,7 nm, первая синяя - HgI 436 nm, вторая синяя - HeI 447 nm, синеголубая -
HeII 468,6 nm.
Спектры разрядов и плазмы
послесвечения при использовании электродов из
алюминия (0,3 MB).