在氣體中的電導：減壓條件下的氣體放電

描述

P3.9.2.1 研究空氣中壓力變化下的自發氣體放電

輝光放電是一種特殊形式的氣體放電，它在低壓條件下保持自身，電流密度相對較低，並伴隨著壯觀的發光現象。研究這些現象為原子結構提供了基本的見解。

在實驗P3.9.2.1中，一個圓柱形玻璃管連接到真空泵，並慢慢抽空。在玻璃管的末端電極上施加高電壓。在標準壓力下不會發生放電。然而，當壓力降低到一定水準時，電流開始流動，並且可見發光。當氣體壓力進一步降低時，可以觀察到多個階段：首先，一個發光的“線”連接陽極和陰極。然後，一個光柱從陽極延伸，幾乎佔據整個空間。在陰極上形成一個發光層。光柱逐漸變短並分解為多個層，同時發光層變大。發光區域的分層發生是因為在碰撞激發之後，激發電子必須穿過一定的加速距離，以獲取足夠的能量重新激發原子。層之間的間距因此展示了自由程的長度。