辉光球

张春芳　仇民田

你一定见过霓虹灯那光怪陆离的色彩变化，你的目光是否曾被它那神秘的光彩吸引过？郑州科技馆有一个叫辉光球（如图）的展品也颇能吸引孩子们的目光，它那瑰丽的辉光让孩子们惊奇和喜爱.

展品辉光球外面是一个无色透明的玻璃球壳，球中心有一个电极与高频高压电源相连.按下按钮，玻璃球内立刻充盈了道道浅紫色的辉光，当观众用手指轻轻触摸辉光球的表面，可看到辉光被手指吸了过来，而且更加明亮，当手指沿辉光球表面来回移动时，辉光也会随着移动.看上去无色透明的玻璃球为什么会发出如此漂亮的光彩呢？

展品辉光球演示的是惰性气体在高频高压电场中产生放电现象.辉光球玻璃体内首先被抽成真空，然后充入某种单一气体或混合气体，常用的气体为少量的氖、氪、氙等惰性气体，它们就是发光物质.球内电极接高频高压电源，气体在强电场中电离、复合而发生辉光.当观众手指触摸玻璃球壳时，人体相当于另一个电极，在手指接触的区域形成较强的放电通道，所以，当人手移动时，辉光也会随着移动，而且更加明亮.

惰性气体的辉光放电现象又是怎样产生的呢？手指触摸展品有危险吗？通常情况下，气体分子是中性的，但在外界因素（如火焰、紫外线、放射线或强电场等）的影响下，可以电离成电子和正离子，在电场中随着电压的增高，形成碰撞电离，从而使气体导电，电流通过气体时，气体粒子吸收能量，但气体粒子不能长久持有这些能量，最后能量就以光的形式释放出来，这种过程就叫气体放电.气体放电的形式很多，如火花放电、弧光放电等，是气体在常压下放电；而展品辉光球是低压气体（或叫稀疏气体）在高频高压电场中的放电现象.展品辉光球内电极接的虽然是高频高压电源，但其电流却很小，因此，当手指摸上去时不会有什么危险.

辉光球无色透明玻璃体内所充的气体不同，球内压强不同（即不同的真空度），所产生的辉光的颜色也不同.充入氖气呈现红色；充入氦气发出黄色光；充入氚气，呈鲜蓝色；充入氩气，呈蓝灰色；充入氪气，呈淡紫色；充入氦和氖气，呈现粉红色；充入氖气和少量汞，呈淡蓝色；充入氪气和少量汞，呈纯蓝色等.都市霓虹灯的颜色不仅由管内充入的气体决定，而且还和管壁的颜色有关，如果将玻璃管涂上各种透明颜色，就会使霓虹灯发出更多种鲜艳的彩光.如在黄色玻璃管内充氖气，呈橘黄色；充入氦气，呈黄色；充入氖气和氩气及少量汞，呈绿色.在蓝色的玻璃管内充氖气，呈紫色等.

不管是辉光球还是霓虹灯，它们绚丽的光彩背后都蕴藏着一定的科学道理，善于探求和发现表象背后所蕴含的科学道理，才能叩开科学殿堂的大门，获得真正的知识，在这方面，科技馆此类展品对中小学生起着引导和启发的作用.

责任编辑 蔡华杰