Hvad er St.Elmos Fire?

Hvis du skulle se uden for dit hjem under tordenvejr og se en høj gadelampe, der glødede med blå flammer, du kan blive fristet til at ringe til brandvæsenet. Så vil du måske bemærke, at gadelampen er i brand, men faktisk ikke brænder - og vandet fra ildslangen slukker ikke flammerne. På dette tidspunkt, du er måske ved at være klar til at ringe til en præst, men det, som opkaldet til brandvæsenet, ville være unødvendig. Fænomenet du er vidne til er faktisk St. Elmo's Fire . (Hvilket ikke har noget at gøre med en film i 1980'erne, der blev voksen med en ung Emilio Estevez i hovedrollen.)

St. Elmo's Fire er et vejrfænomen, der involverer et hul i elektrisk ladning. Det er som lyn, men ikke helt. Og selvom det er blevet forvekslet med kuglelyn, det er ikke det, enten - og det er bestemt ikke ild.

Tidlige iagttagere af fænomenet, mest sømænd på åbent hav under tordenvejr, synes at have forstået, at de ikke kiggede på faktisk brand, fordi i stedet for at opgive skibet, de trøstede sig i den pludselige glød oven på masterne. Sådanne berømte figurer som Magellan, Cæsar og Columbus oplevede St. Elmo's Fire på deres rejser. Og Plinius den Ældre, der synes at have dokumenteret absolut alle naturfænomener tilbage i det 1. århundrede e.Kr., slog alle andre til slag, da han beskrev blå flammer, der dukkede op fra ingenting fra tordenvejr.

Sømændene havde en tendens til at tilskrive gløden til "St. Elmo, "en forkert udtale af St. Ermo eller St. Erasmus, skytshelgen for middelhavssejlere. De troede, at ilden var et tegn på frelse fra helgenen, da fænomenet oftest forekommer mod slutningen af ​​en storm. Benjamin Franklin og Charles Darwin betragtede vejrbegivenheden gennem et decideret mere videnskabeligt perspektiv. Men uanset fortolkning, det er klart, at de alle observerede det samme fænomen. Og i modsætning til populær tro, St. Elmo's Fire forekommer ikke kun til søs.

Som med alle elektriske fænomener, St. Elmo's Fire handler om elektroner. Så, hvad er St. Elmo's Fire, hvis det ikke er en form for lyn? Find ud af det i det næste afsnit.

Årsager til St. Elmos brand:Ilden der ikke er en brand

Som lyn, St. Elmo's Fire er plasma , eller ioniseret luft, der udsender en glød. Men mens lysning er bevægelsen af ​​elektricitet fra en ladet sky til jorden, St. Elmo's Fire er simpelthen gnistende, noget som et skud elektroner i luften. Det er en corona udledning , og det opstår, når der er en betydelig ubalance i elektrisk ladning, får molekyler til at rive i stykker, undertiden resulterer i en let hvæsende lyd.

Det første trin i genereringen af ​​St. Elmo's Fire er et tordenvejr. Som du kan lære i Sådan fungerer lyn, et tordenvejr skaber en elektrisk ladet atmosfære. Der er en ladningsforskel mellem stormskyerne og jorden, og denne forskel skaber spænding, eller elektrisk tryk. Mellem skyerne og jorden, atomerne i luften undergår ændringer; vigtigst for vores diskussion, elektroner bevæger sig længere væk fra protoner, skabe et miljø, der tillader elektroner at bevæge sig frit rundt. Med andre ord, luften bliver en god leder.

Når luften bidrager til elektroners bevægelse, disse elektroner fortsætter med at øge afstanden mellem deres positivt ladede modstykke, protoner. Dette er ionisering , og plasma er simpelthen ioniseret luft. Fænomenet, der forårsager St. Elmo's Fire, er en dramatisk forskel i ladning mellem luften og en ladet genstand, som masten på et skib, spidsen af ​​en flyvinge eller det 30 fods tårn i en kirke-ting vi ofte tænker på som potentielle lynstænger.

Når spændingen bliver høj nok, normalt omkring 30, 000 volt per centimeter plads, den ladede genstand vil aflade sin elektriske energi [kilde:Scientific American]. Grunden til, at St. Elmo's Fire oftest forekommer på spidse genstande, er, at en tilspidset overflade vil aflades ved et lavere spændingsniveau. Spidsen af ​​et tårn, mast eller flyvinge præsenterer noget som en kondenseret overfladeladning.

Når luftmolekylerne rives i stykker, de udsender lys. I tilfælde af St. Elmo's Fire, udladningen er kontinuerlig - nogle gange i flere minutter - og skaber en konstant glød. Gløden er blå, fordi forskellige gasser lyser forskellige farver, når de bliver til plasma. Jordens atmosfære har nitrogen og ilt i sig, og netop denne kombination lyser tilfældigt blåt.

St. Elmo's Fire er præcis, hvad der sker i neonrør - i det væsentlige en kontinuerlig gnist. Hvis Jordens atmosfære bestod af neon, St. Elmo's Fire ville lyse orange i stedet for blå. Et neonrør er simpelthen St. Elmo's Fire indeholdt i glas. St. Elmo's Fire opfører sig også noget som en plasmaklods. En pilot beskrev fænomenet, der fandt sted på forruden på hendes lille fly, mens han fløj gennem en stormsky; da hun rørte indersiden af ​​forruden, blå striber nåede mod fingerspidserne [kilde:USA Today].

For mere information om St. Elmo's Fire og relaterede emner, se linkene på den næste side.

St. Elmo's Fire og "ball lightning" er to forskellige ting. Det videnskabelige samfund kan ikke blive enige om, hvad kuglelyn er, men det er bestemt ikke St. Elmo's Fire. Kuglelyn kan flyde rundt i luften, mens St. Elmo's Fire bliver siddende.

Masser mere information

Relaterede HowStuffWorks -artikler

• Sådan fungerer elektricitet
• Sådan fungerer lyn
• Sådan fungerer ild
• Sådan fungerer atomerne
• Hvad er forstærkere, watt, volt og ohm?

Flere store links

• Scientific American:"Hvad forårsager den mærkelige glød kendt som St. Elmo's Fire?"
• USA Today "Ask the Captain":Leg med (St. Elmo's) Fire
• Vejrelementer:St. Elmo -branden

Kilder

• Elmos brand. Vejrelementer. http://www.islandnet.com/~see/weather/elements/stelmo.htm
• Elmos brand. Vejrbogen. http://www.weathernotebook.org/transcripts/2000/07/12.html
• Saint Elmo's Fire. Britannica.com. http://search.eb.com/eb/article-9064843
• "Hvad forårsager den mærkelige glød kendt som St. Elmo's Fire? Er dette fænomen relateret til kuglelyn?" Videnskabelig amerikansk. http://www.sciam.com/article.cfm?id=000CB330-61BF-1C71-9EB7809EC588F2D7&topicID=13&catID=3