辉光球

电磁学实验实验二辉光球
实验器材
辉光球演示实验仪，球壳由高强度玻璃制成，球内充有稀薄的惰性气体，玻璃球中央有一个黑色的球状电极。

通过位于球底部的电源变换器，将输入的交流电转变为高频高压电加在电极上。

辉光球演示实验仪（见下图）。

↑辉光球演示实验仪
实验过程
1. 调高电位器，观察辉光球的玻璃球壳内，电压值超过一定阈值后，球壳与球心处电极之间产生数道辉光；
2. 用手触摸玻璃球壳，观察辉光随手指移动而变化；
3.缓慢调低电位器到辉光恰好消失，对辉光球拍手或说话，观察辉光随声音的变化。

实验原理
辉光球发光是低压气体（或叫稀疏气体）在高频强电场中的放电现象。

玻璃球中央有一个黑色球状电极。

球的底部有一块震荡电路板，通电后，震荡电路产生高频电压电场，由于球内稀薄气体受到高频电场的电离作用而光芒四射。

辉光球工作时，在球中央的电极周围形成一个类似于点电荷的场。

当用手（人与大地相连）触及球时，球周围的电场、电势分布不再均匀对称，故辉光在手指的周围
处变得更为明亮，产生的弧线顺着手的触摸移动而游动扭曲。

实验现象
↑用手触摸辉光球
↑辉光随手的触摸产生变化
实验探究
1.日光灯的用圆柱形玻璃管制成，实际上是一种低气压放电管，内壁涂有荧光质。

辉光球可否点亮日光灯？
答：可以。

在低压气体放电管中，在两极间加上足够高的电压时，或在其周围加上高频电场，就使管内的稀薄气体呈现出辉光放电现象。

因为当日光灯靠近辉光球时也充当了一个接地的电极，球内的高压电子被吸引过来击穿日光灯管内的气体使日光灯点亮。

2.辉光球内的气体压强与外界相同吗？
答：辉光球内压强很低，接近于真空量级，非常稀薄的气体。

3.如果换种气体冲入辉光球内会有怎样的变化？
答：如果换用其他的气体，产生的辉光颜色会不一样。

辉光的颜色随气体的种类而异。

4.低气压气体除了在高频强电场中能产生辉光放电现象，通常还有哪几种方式能产生辉光放电？
答：电极加热、质点碰撞、强光照射或强电场作用。

注意事项
1.辉光球的玻璃球壳易碎，用手指触摸球壳时，应轻轻靠上即可。

2.一只手触摸玻璃球时，另一只手不要再接触他人或金属，避免产生放电现象。

3.辉光球长时间工作可能会产生臭氧。

实验小结
实验中电极通电后，由于球内稀薄气体被高频高压电场电离，而光芒四射，产生神秘色彩。

由于电极上电压很高，故所发生的光是一些辐射状的辉光，绚丽多彩，光芒四射，在黑暗中非常好看。

由原理我们知道当辉光球工作时，当用手触及球时，人体成为另一电极，与中央电极形成一个很大的电压差，球周围的电场、电势分布不再均匀对称，辉光在手指的周围处变得更为明亮，产生的弧线顺着手的触摸移动而移动起舞。

北极光就是这样一种辉光。