辉光球

辉光球

一．实验目的：

本实验演示低气压气体在高频强电场中产生辉光的放电现象，使大家认识到气体分子的激发、碰撞、电离、复合的物理过程。

二．仪器：

辉光球

三．实验目的：

1.探究低气压气体在高频强电场中产生辉光的放电现象和原理。

2.探究气体分子激发、碰撞、复合的物理过程。

实验原理：

辉光球发光是低压气体（又称惰性气体）在高频电场中的放电现象。

辉光球外表为高强度玻璃球壳，球内充有稀薄的惰性气体（如氩气等），中央有一个黑色球状电极。球的底部有一块振荡电路产生高频电场，球内稀薄气体由于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，随手指移动起舞。这其实是气体分子的激发、碰撞、电离、复合的物理过程，玻璃球内充有某种单一气体或混合气体，球内电极接高频高压的电源，手指轻轻触摸玻璃球表面，人体另一个电极，气体在极间电场中电离、复合而发生辉光。

四．实验步骤：

1.把该仪器接入220v交流电路，这时就会看到辉光球内美丽的辉光，中心球相当于点电荷，发生的光线相当于电场线。

2.用手指轻触玻璃球的表面，球内产生彩色的辉光。玻璃球里充有某种单一气体或混合气体，球内电极接高频高压电源，手指轻轻触摸玻璃球表面，人体即为另一电极，气体在极间电场中电离、复合，而发生辉光。玻璃球内所充的气体不同，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。五．注意事项

1.本仪器使用时也可不开动音乐开关。

2.把仪器置于干燥、阴凉处。

3.不可用手指或物体敲击玻璃球。

感想：

这次的大学物理实验课让我受益颇多。

首先，我加深了对静电的认识。

第二，加强了自己的动手能力，现在的大学是很注重动手能力的，实验和理论的结合在大学是很普遍的，大学物理课给了我提供了一个很好的实践平台。光靠老师在课堂讲的理论知识是远远不够的，将所学的知识在实际生活中应用起来是很重要的。

第三，物理实验也能够增加了自己的耐心。物理实验

远远没有想象中那么简单，要想做好一个实验，容不得半

点松懈。物理实验正是这样一门培养我们耐心、恒心和信

心的课程。

第四，实验培养了自己严谨的研究态度。实验过程中，进行简单的验算，对于实验中产生的较大误差，不能马虎

了事，一定要找到产生误差的原因。在这些次实验中，我发现了自己的很多不足，操作比较慢，动手能力不够强，探索方式有待改善，创新意识还不够，数据处理的能力不够好。这些不足之处我将会努力改善，克服困难，通过学习、实践等方式不断提高。物理实验让我们有了更多实践的机会，教会我们实践中出真理，而在碰到问题时，要自己动手去解问题，而不是坐等别人去教你，这正是我们在以后的学习中需要的精神，今后，不管是对学习，还是工作，都要把从实验中获得的知识运用上，真正意义上理解物理实验课的精髓。

锥体上滚

【仪器介绍】

由V形导轨、导轨支架和双锥体构成。V形导轨开口端高、闭口端低，构成一倾斜轨道，轨道的坡度和两导轨间的夹角可通过导轨支架微调。

【操作与现象】

将锥体置于导轨的高端，锥体并不下滚；反之，将锥体置于导轨的低端，松手后锥体会自动上滚，直至高端后停住。注意：放置双锥体时，其轴线应与导轨平面平行，否则上滚时易脱离轨道，损坏底座。

【原理解析】

在重力场中，物体在地球引力的作用下，总是以降低重心来趋于稳定。本实验中锥体与

轨道的形状巧妙组合，给人以锥体自动由低处向高处滚动的错觉：V形导轨的低端处，两根导轨相距较小，停于此处的锥体重心最高，重力势能最大；V形导轨的高端处，两根导轨相距较大，停于此处的锥体重心最低，重力势能最小。因此，从导轨低端处释放锥体，锥体就会沿导轨从低端滚向高端，这其间锥体的重心逐渐降低，重力势能逐渐减小，被转化为了锥体滚动时的动能，体现了机械能守恒。

为锥体上滚轮原理图。在本装置中，影响锥体滚动的参

数有三个：导轨的坡度角α，双轨道的夹角γ和双锥体的锥顶角β。β角是固定的，夹角γ与α是可调的，计算表明，当角α、β、γ三角满足下面关系时：αγβtatgtg>22，就会出现锥体主动上滚的现象。

由此可知，通过锥体上滚的演示，能加深理解在重力场中，物体总是以降低重心力求稳定的这一规律。