271 闪电学 1(1/2)

&不到物理学这么多学科啊，这辈子也学不完啊，哈哈哈。”king警官听着贝斯特的讲座感叹道。

&还好我是学艺术的，要是学理科估计会死的很惨啊。”恶魔雕塑家奥修自愧不如的说道。

&连我也学不完全呢，物理确实是基础也是很实用的。”贝斯特说道。

&么我们就去这24个人当中找出那个闪电之王出来吧。”king警官说道。

&此之前，我再说下闪电的特性，这并不是属于物理的，是自然科学呢。”贝斯特说道。

闪电是云与云之间、云与地之间或者云体内各部位之间的强烈放电现象（一般发生在积雨云中）。

积雨云通常产生电荷，底层为阴电，顶层为阳电，而且还在地面产生阳电荷，如影随形地跟着云移动。正电荷和负电荷彼此相吸，但空气却不是良好的传导体。正电荷奔向树木、山丘、高大建筑物的顶端甚至人体之上，企图和带有负电的云层相遇；负电荷枝状的触角则向下伸展，越向下伸越接近地面。最后正负电荷终于克服空气的阻障而连接上。巨大的电流沿着一条传导气道从地面直向云涌去，产生出一道明亮夺目的闪光。一道闪电的长度可能只有数百米(最短的为100米)，但最长可达数千米。闪电的温度，从摄氏一万七千度至二万八千度不等，也就是等于太阳表面温度的3~5倍。闪电的极度高热使沿途空气剧烈膨胀。空气移动迅速，因此形成波浪并发出声音。闪电距离近。听到的就是尖锐的爆裂声；如果距离远，听到的则是隆隆声。你在看见闪电之后可以开动秒表。听到雷声后即把它按停，然后用所得的秒数乘以0.3(声速约340m/s)。即可大致知道闪电离你有几千米。

产生过程

如果我们在两根电极之间加很高的电压，并把它们慢慢地靠近。当两根电极靠近到一定的距离时，在它们之间就会出现电火花，这就是所谓“弧光放电”现象。

雷雨云所产生的闪电，与上面所说的弧光放电非常相似，只不过闪电是转瞬即逝，而电极之间的火花却可以长时间存在。因为在两根电极之间的高电压可以人为地维持很久，而雷雨云中的电荷经放电后很难马上补充。当聚集的电荷达到一定的数量时，在云内不同部位之间或者云与地面之间就形成了很强的电场。电场强度平均可以达到几千伏特/厘米。局部区域可以高达1万伏特/厘米。这么强的电场，足以把云内外的大气层击穿，于是在云与地面之间或者在云的不同部位之间以及不同云块之间激发出耀眼的闪光。这就是人们常说的闪电。

肉眼看到的一次闪电，其过程是很复杂的。当雷雨云移到某处时，云的中下部是强大负电荷中心，云底相对的下垫面变成正电荷中心，在云底与地面间形成强大电场。在电荷越积越多，电场越来越强的情况下，云底首先出现大气被强烈电离的一段气柱。称梯级先导。这种电离气柱逐级向地面延伸，每级梯级先导是直径约5米、长50米、电流约100安培的暗淡光柱，它以平均约150000米/秒的高速度一级一级地伸向地面，在离地面5—50米左右时。地面便突然向上回击，回击的通道是从地面到云底，沿着上述梯级先导开辟出的电离通道。回击以5万公里/秒的更高速度从地面驰向云底。发出光亮无比的光柱，历时40微秒。通过电流超过1万安培，这即第一次闪击。相隔百分之几秒之后。从云中一根暗淡光柱，携带巨大电流，沿第一次闪击的路径飞驰向地面，称直窜先导，当它离地面5—50米左右时，地面再向上回击，再形成光亮无比光柱，这即第二次闪击。接着又类似第二次那样产生第三、四次闪击。通常由3—4次闪击构成一次闪电过程。一次闪电过程历时约0.25秒，在此短时间内，窄狭的闪电通道上要释放巨大的电能，因而形成强烈的爆炸，产生冲击波，然后形成声波向四周传开，这就是雷声或说“打雷”。

雷电发生的必要条件：

1.空气要很潮湿

2.云一定要很大块的，比较黑的云；一般是积雨云

3.天气干燥的地区一般不容易出现雷电。

化学反应

1.闪电时，可以使大气空中的氧气化学合键发生改变，生成极少量的臭氧。

2.可以让氧气和氮气化合生成一氧化氮,这是天然固氮的一种重要形式。

3.&

闪电的温度，从摄氏一万七千度至二万八千度不等，也就是等于太阳表面温度的3—5倍。闪电的极度高热使沿途空气剧烈膨胀。空气移动迅速，因此形成波浪并发出声音。

结构分析

被人们研究得比较详细的是线状闪电，我们就以它为例来讲述闪电的结构。闪电是大气中脉冲式的放电现象。一次闪电由多次放电脉冲组成，这些脉冲之间的间歇时间都很短，只有百分之几秒。脉冲一个接着一个，后面的脉冲就沿着第一个脉冲的通道行进。现在已经研究清楚，每一个放电脉冲都由一个“先导”和一个‘回击”构成。第一个放电脉冲在爆发之前，有一个准备阶段—“阶梯先导”放电过程：在强电场的推动下，云中的自由电荷很快地向地面移动。在运动过程中，电子与空气分子发生碰撞，致使空气轻度电离并发出微光。第一次放电脉冲的先导是逐级向下传播的，像一条发光的舌头。

开头，这光舌只有十几米长，经过千分之几秒甚至更短的时间，光舌便消失；