P3.9.2.1 Исследование самопроизвольного выброса газа в воздухе в зависимости от давления

В эксперименте P3.9.2.1 цилиндрическую стеклянную трубку подсоединяют к вакуумному насосу и медленно откачивают. К электродам на конце стеклянной трубки подается высокое напряжение. При стандартном давлении разряда не происходит. Однако, когда давление снижается до определенного уровня, протекает ток, и становится видимым свечение. При дальнейшем снижении давления газа можно наблюдать несколько фаз: сначала светящаяся “нить” соединяет анод и катод. Затем столб света простирается от анода до тех пор, пока не займет почти все пространство. На катоде образуется светящийся слой. Колонна постепенно становится короче и распадается на несколько слоев, в то время как светящийся слой становится больше. Расслоение светящейся зоны происходит потому, что после возбуждения при столкновении возбуждающие электроны должны преодолеть расстояние ускорения, чтобы получить достаточно энергии для повторного возбуждения атомов. Таким образом, расстояние между слоями иллюстрирует длину свободного пробега.