Номер 1252, страница 284 - гдз по физике 10 класс сборник задач Дорофейчик, Белая

1252. Если куском ткани потереть баллон неоновой лампы,

то лампа некоторое время светится. Объясните наблюдаемое явление.

Решение

Наблюдаемое явление объясняется электризацией тел при трении и последующим газовым разрядом.

1. Электризация. Когда мы трем стеклянный баллон неоновой лампы куском ткани (например, шерстяной или шелковой), происходит перераспределение зарядов между ними. На поверхности стеклянного баллона возникает статический электрический заряд. Величина этого заряда достаточна для создания сильного электрического поля.

2. Воздействие поля на газ. Электрическое поле от заряда на поверхности стекла проникает внутрь колбы, где находится инертный газ неон под низким давлением. Это поле начинает воздействовать на атомы неона.

3. Ионизация и возбуждение атомов. Сильное электрическое поле ускоряет небольшое количество свободных электронов и ионов, которые всегда присутствуют в газе. Эти разогнанные частицы сталкиваются с нейтральными атомами неона. В результате столкновений атомы неона либо ионизируются (теряют электроны), либо переходят в возбужденное состояние (их электроны перемещаются на более высокие энергетические уровни).

4. Свечение. Атомы не могут долго находиться в возбужденном состоянии. Возвращаясь в свое основное, стабильное состояние, их электроны переходят на более низкие энергетические уровни, излучая при этом избыток энергии в виде фотонов — квантов света. Для неона это излучение имеет характерный красно-оранжевый цвет. Свечение продолжается до тех пор, пока статический заряд на баллоне не стечет в окружающую среду и создаваемое им электрическое поле не ослабнет настолько, что уже не сможет поддерживать разряд в газе.

Ответ: При трении баллон лампы электризуется, создавая сильное электрическое поле. Это поле вызывает ионизацию и возбуждение атомов неона внутри лампы, которые, возвращаясь в стабильное состояние, излучают свет.