圣埃爾莫之火

施鶴群／文

歐洲古代某年7 月的一天，連日的高溫天氣使地中海海水大量蒸發(fā)，大量水汽在地中海上空形成了層層疊疊的云，一場(chǎng)雷雨降臨了，一艘航行在地中海上的帆船在匆匆趕路，這時(shí)，帆船的主桅桿上出現(xiàn)了火光。

壞了！要是把桅桿上的大帆燒著了，這可麻煩了！帆船沒(méi)有了帆，根本無(wú)法前進(jìn)，而且還可能引起火災(zāi)。

于是，船長(zhǎng)讓水手爬上去撲滅它。水手爬上了主桅桿，還沒(méi)到那些火光處，它們又跳到別的桅桿上，像是在和水手捉迷藏，但過(guò)了一陣后，火光又消失了。

這樣的現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生于雷雨中，常在桅桿頂端之類(lèi)的尖狀物上產(chǎn)生如火焰般的藍(lán)白色閃光，看起來(lái)像火焰。由于當(dāng)時(shí)不知道是什么原因造成的，西方的海員用水手守護(hù)神圣埃爾莫來(lái)命名它，圣埃爾莫之火由此得名。水手們把圣埃爾莫之火看作是保佑他們的標(biāo)志，把它稱(chēng)為“水手的守護(hù)神”。

其實(shí)，圣埃爾莫之火是大氣放電發(fā)出的輝光，通常發(fā)生在雷雨天氣里，是由雷雨中強(qiáng)大的電場(chǎng)引起的。積雨云中氣流、水滴、冰晶等相互作用，使云層中聚集著大量電荷。正、負(fù)電荷分布在云層不同部位，當(dāng)電位差達(dá)到一定程度后就會(huì)放電，閃電現(xiàn)象就這樣出現(xiàn)了。帶電云層和大地之間也會(huì)產(chǎn)生放電現(xiàn)象，產(chǎn)生強(qiáng)烈的閃電，有時(shí)則會(huì)產(chǎn)生如火焰般的藍(lán)白色閃光，還發(fā)出噼啪噼啪或嘶嘶的雜音。圣埃爾莫之火雖然稱(chēng)為“火”，其實(shí)一點(diǎn)兒都不熱，它是空氣導(dǎo)電過(guò)程中放出的強(qiáng)光。圣埃爾莫之火不僅在海洋中航行的船舶上可以看見(jiàn)，在天空中飛行的飛機(jī)上也可以看見(jiàn)。當(dāng)飛機(jī)在含有冰晶的云層中，或在雷暴附近飛行時(shí)，常可在螺旋槳邊緣、翼尖、風(fēng)擋和機(jī)頭部位觀察到圣埃爾莫之火。我們還可在建筑物的尖頂或煙囪之類(lèi)的孤立結(jié)構(gòu)上看見(jiàn)它。

第一個(gè)確認(rèn)圣埃爾莫之火真實(shí)身份的是美國(guó)科學(xué)家、長(zhǎng)年投身于電學(xué)研究的富蘭克林，他在1751 年時(shí)提出圣埃爾莫之火本質(zhì)上不是什么神跡或火焰，而是電。圣埃爾莫之火自身并沒(méi)有什么危險(xiǎn)，但是它的出現(xiàn)卻不是一個(gè)好的征兆，它通常出現(xiàn)在電擊之前，因此飛機(jī)、海船及路人應(yīng)該盡快避開(kāi)產(chǎn)生圣埃爾莫之火的是非之地。

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尖端放電

尖端放電是在強(qiáng)電場(chǎng)作用下，物體尖銳部位發(fā)生的一種放電現(xiàn)象。如果物體尖端在暗處或放電特別強(qiáng)烈，還可以看到它周?chē)袦\藍(lán)色的光暈。

超級(jí)實(shí)驗(yàn)室

將一枚縫衣針固定在有機(jī)玻璃棒上，玻璃棒由夾子固定在鐵架臺(tái)上，在縫衣針下方放一只盛滿自來(lái)水的塑料盆，塑料盆放在絕緣板上，針尖距離水面5～10 厘米，用導(dǎo)線將針與感應(yīng)起電機(jī)的一極相連，再將一根導(dǎo)線一端與驗(yàn)電器相連，另一端裸露部分插入水中。轉(zhuǎn)動(dòng)起電機(jī)，由于針的尖端放電，水帶上同種電荷，驗(yàn)電器的箔片會(huì)逐漸張開(kāi)。