İyonize hava ışıltısı - Ionized-air glow
İyonize hava ışıltısı ... floresan karakteristik mavi-mor-mor ışığın yayılması, genellikle elektrik mavisi, tarafından hava bir enerji akışına maruz kalır.
Süreçler
Enerji havaya yatırıldığında, hava molekülleri uyarılır. Hava öncelikle şunlardan oluştuğundan azot ve oksijen, heyecanlı N2 ve O2 moleküller üretilir. Bunlar diğer moleküller ile reaksiyona girerek esas olarak ozon ve nitrojen (II) oksit. Su buharı mevcut olduğunda da bir rol oynayabilir; varlığı, hidrojen emisyon hatları ile karakterizedir. Plazmada bulunan reaktif türler, havada veya yakındaki yüzeylerde bulunan diğer kimyasallarla kolayca reaksiyona girebilir.
Azot uyarımı
Uyarılmış nitrojen, ultraviyole, görünür ve kızılötesi bantta emisyon hatları ile bir foton emisyonu ile öncelikle açığa çıkar:
- N2* → N2 + hν
Gözlemlenen mavi ışık esas olarak bu işlemle üretilir.[1] Spektruma, nötr nitrojen çizgilerinin varlığı ile tek iyonize nitrojen hatları hakimdir.
Oksijenin uyarılması
Uyarılmış oksijen durumu, nitrojenden biraz daha kararlıdır. Fotonların emisyonu ile salgılanma meydana gelebilirken, atmosfer basıncında daha olası bir mekanizma, diğer oksijen molekülleri ile kimyasal reaksiyondur. ozon:[1]
- Ö2* + 2 O2 → 2 O3
Bu reaksiyon, güçlü radyoaktif maddeler ve elektriksel deşarjların yakınında ozon üretiminden sorumludur.
Oluşum
Uyarma enerjisi, bir dizi farklı mekanizma ile havada biriktirilebilir:
- İyonlaştırıcı radyasyon yeterli miktarda güçlü bir şekilde çevreleyen mavi parıltının nedeni radyoaktif havadaki malzemeler, ör. biraz radyoizotop örnekler (ör. radyum veya polonyum ), parçacık ışınları (ör. parçacık hızlandırıcılar ) havada, mavi renkte yanıp söner. kritik kazalar ve ürkütücü / düşük parlaklık "mor" dan "mavi" ye dönüşen parlak mantar bulutu sonraki ilk birkaç düzine saniye boyunca nükleer patlamalar deniz seviyesine yakın. Bu patlama sonrası etki, yalnızca geceleri atmosferik nükleer testler düşük parlaklığı sayesinde, gözlemciler şafaktan sonra onu fark ediyor Trinity (test),[2][3][4][5] Upshot-Knothole Annie,[6] ve Cherokee atış Redwing Operasyonu.[7][8]Mavi ışık emisyonu genellikle yanlış bir şekilde Çerenkov radyasyonu.[7] Nükleer patlamaların neden olduğu iyonize hava parlaması hakkında daha fazla bilgi için, yakın yerel gece yarısı, yüksek irtifa test çekimine bakın. Bluegill Üçlü Prime.
Upshot-Knothole Annie nükleer bomba testinin bu gece çekimi televizyonda yayınlandı ve hem düzenlenmemiş ses hem de görünümün nadir bir kaydını veriyor. siyah ve beyaz ) bir nükleer patlama. Bu fotoğraf çekildikten sonra, mantar bulutunun etrafında mavi iyonize bir hava parıltısı devam etti.[9] - Neden olan buhar patlamasından sonraki dakikalar içinde Çernobil kazası Yerel saatle 01: 23'te, elektrik santralindeki birkaç çalışan hasarın boyutunu daha net görebilmek için dışarı çıktı. Böyle bir kurtulan, Alexander Yuvchenko, dışarıda durup reaktör salonuna baktığında "çok güzel" gördüğünü anlatıyor. lazer benzeri ışın açık mavimsi sonsuzluğa taşmış gibi görünen havanın iyonlaşmasının neden olduğu ışık.[10][11][12]
- Katot ışınları havada bu mavi parıltıyı üretir.[13]
- Havadaki elektriksel deşarj yayılan mavi ışığın nedenidir elektrik kıvılcımı, Şimşek, ve korona deşarjları (Örneğin. Aziz Elmo'nun ateşi ).
- Kutup ışıkları, bazen daha düşük rakımlarda nitrojen tarafından yayılan mavi-mor tonlar
Renkler
Kuru havada, üretilen ışığın rengine (örneğin şimşek gibi) nitrojen emisyon hatları hakimdir ve spektrumu öncelikle mavi emisyon çizgileriyle verir. Nötr nitrojen (NI), nötr oksijen (OI), tek başına iyonize nitrojen (NII) ve tek başına iyonize oksijen (OII) hatları yıldırım emisyon spektrumunun en belirgin özellikleridir.[14]
Nötr nitrojen, öncelikle tayfın kırmızı kısmında tek bir çizgide yayılır. İyonize nitrojen, esas olarak spektrumun mavi kısmında bir dizi çizgi olarak yayılır.[15] En güçlü sinyaller 443.3, 444.7 ve 463.0 nm'lik tek iyonize nitrojen hatlarıdır.[16]
Spektrum atomik hidrojen emisyon çizgileri içerdiğinde mor renk tonu oluşabilir. Bu, havada yüksek miktarda su bulunduğunda meydana gelebilir, örn. içinden geçen alçak irtifalarda şimşekler ile yağmur gök gürültülü fırtınalar. Su buharı ve küçük su damlacıkları iyonlaşır ve büyük damlalara göre daha kolay ayrışır, bu nedenle renk üzerinde daha yüksek etkiye sahiptir.[17]
hidrojen emisyon hatları 656,3 nm'de (güçlü H-alfa line) ve 486.1 nm'de (H-beta) yıldırımlar için karakteristiktir.[18]
Rydberg atomları, düşük frekanslı şimşeklerin oluşturduğu, kırmızıdan turuncuya renk yayar ve şimşeğe sarımsı ila yeşilimsi bir ton verebilir.[17]
Genel olarak, atmosferik ortamda bulunan parlak türler plazma N2, N2+, Ö2, NO (kuru havada) ve OH (nemli havada). Sıcaklık, elektron yoğunluğu, ve elektron sıcaklığı Plazmanın dağılımından çıkarılabilir dönme çizgileri bu türlerin. Daha yüksek sıcaklıklarda, atomik emisyon hatları N ve O ve (su varlığında) H mevcuttur. Diğer moleküler çizgiler, ör. CO ve CN, havadaki kirletici maddelerin varlığını gösterir.[19]
İyonize hava ışıltısı ile Cherenkov radyasyonu
Çerenkov radyasyonu bir içinden geçen yüklü parçacıklar tarafından üretilir. dielektrik daha büyük bir hızdaki madde ışık hızı bu ortamda. Üretilen açık rengin benzerliğine ve yüksek enerjili parçacıklarla benzer ilişkiye rağmen, Cherenkov radyasyonu temelde farklı bir mekanizma tarafından üretilir.
Ayrıca bakınız
Referanslar
- ^ a b İnorganik kimya Egon Wiberg, Nils Wiberg, Arnold Frederick Holleman, s. 1655, Academic Press, 2001,ISBN 0-12-352651-5
- ^ "Trinity Testi: Robert Christy'den 'Ürpertici ve harika bir manzara'". Arşivlenen orijinal 2014-03-07 tarihinde. Alındı 2014-11-08.
- ^ Ulusal Bilimler Akademisi, Robert F.Christy, Goldstein sayfa 7
- ^ "Trinity'nin görgü tanıkları" (PDF). Nükleer Silahlar Dergisi, Sayı 2 2005. Los Alamos Ulusal Laboratuvarı. 2005. s. 45. Alındı 18 Şubat 2014.
- ^ ROBERT F.CHRISTY (1916-2012) SARA LIPPINCOTT İLE GÖRÜŞÜLDÜ
- ^ [1]
- ^ a b Cherokee Field Report Bikini Operations, sayfa 10, alıntı: Chuck Hansen, The Swords of Armageddon: 1945'ten beri ABD nükleer silah gelişimi (Sunnyvale, CA: Chukelea Publications, 1995), 1307
- ^ Kameraman Yoshitake -"Patlamadan birkaç dakika sonra, gökyüzünde bu tüyler ürpertici ultraviyole parıltısını görebiliyordunuz. Ve bunun çok muhteşem, çok anlamlı olduğunu düşündüm."
- ^ Upshot-Knothole Shot Annie Operasyonu, Youtube.com, alındı 27 Ekim 2013
- ^ "Çernobil'i Aldatmak Bu röportaj ilk olarak New Scientist basılı baskısında yayınlandı. Kaynak: New Scientist web sitesi".
- ^ "20 yıldır Çernobil".
- ^ "Çernobil: ne oldu ve neden? Yazan: CM Meyer, teknik gazeteci" (PDF). Arşivlenen orijinal (PDF) 2013-12-11 tarihinde.
- ^ Becquerel Işınları ve Radyumun Özellikleri R. J. Strutt, s. 20, Courier Dover Yayınları, 2004 ISBN 0-486-43875-9
- ^ Şimşek Yazan Martin A. Uman, s. 139, Courier Dover Yayınları, 1984 ISBN 0-486-64575-4
- ^ Yıldırım hakkında her şey Yazan Martin A. Uman, s. 96, Courier Dover Yayınları, 1986 ISBN 0-486-25237-X
- ^ [2][ölü bağlantı ]
- ^ a b PhysForum Bilim, Fizik ve Teknoloji Tartışma Forumları -> Colors of electiricy. Physforum.com. Erişim tarihi: 2010-06-05.
- ^ AMS Journals Online - 370-690 nm Bölgesinde Bireysel Yıldırım Flaşlarının Gün Işığı Spektrumları. Journals.ametsoc.org. Erişim tarihi: 2010-06-05.
- ^ Laux, C O; Spence, T G; Kruger, C H; Zare, R N (2003). "Atmosferik basınçlı hava plazmalarının optik teşhisi" (PDF). Plazma Kaynakları Bilimi ve Teknolojisi. 12 (2): 125. Bibcode:2003PSST ... 12..125L. doi:10.1088/0963-0252/12/2/301. Arşivlenen orijinal (PDF) 2011-07-16 tarihinde. Alındı 2010-05-27.