研究閃電光譜的應用

時間：2022-07-21

作者：深圳維爾克斯光電有限公司

本文就StellarNet光纖光譜儀關(guān)于閃電光譜的探測，對光譜儀測閃電的顏色和組成研究做了簡單介紹。

閃電是什么？閃電是地面和云層之間或云層內(nèi)的一系列快速放電。它通常發(fā)生在雷暴期間，但你也可以在

沙塵暴、森林火災、龍卷風、火山爆發(fā)等期間發(fā)現(xiàn)閃電。巨大的電流，可以高達數(shù)萬安培，

*加熱僅幾厘米寬、幾英里長的空氣柱，使其溫度達到20-30,000攝氏度，是太陽表面的幾倍。

閃電發(fā)光的原因是什么？

閃電強大的電流，可以瞬間加熱空氣，在這較高的溫度條件下，空氣分子被解離成原子并被電離成等離子體。

下面的光譜顯示了來自氮原子和氫原子的電子轉(zhuǎn)換線。閃電光譜有很多強的離子線和原子線，

其中N II線和O I線很豐富。當通過棱鏡觀察閃電時，你可以看到大氣中的氣體所發(fā)出的顏色。

通關(guān)光纖光譜儀的手段，你可以探測到原子和離子的電子轉(zhuǎn)變。

下圖是一個典型的閃電光譜圖，采用通用的可見到近紅外光纖光譜儀就可以測量。

光譜圖上清晰地顯示了十幾種不同的氣體元素特征譜線。例如O I譜線在775nm左右，N I譜線在748nm左右。

閃電是什么顏色？光譜儀測閃電

閃電可以有各種顏色。我們較?？吹降氖前咨拈W電，但它可以呈現(xiàn)出彩虹中的任何一種顏色，

從紅色（在紅外波段）到紫色（在紫外區(qū)域）。根據(jù)天氣條件，你可能會在邊緣看到其他顏色的影子。

濕度、大氣中的微粒和環(huán)境條件都會對閃電的顏色產(chǎn)生影響。閃電的溫度也會影響我們看到的顏色。

它的溫度越高，顏色就越接近光譜的末端。一個閃電的溫度可以高達50,000華氏度，比太陽表面的熱量還要高。

此外，閃電和觀察者之間的距離也會影響他們所看到的東西。

當光線穿過大氣層到達觀察者時，它們會被空氣中的微小灰塵顆粒散射，從而使光線呈現(xiàn)出不同的顏色。

閃電不同的顏色意味著什么？

當閃電擊中時，不同的粒子會散射這種光，并導致?lián)糁泻蟪霈F(xiàn)藍色、粉紅色、紫色、白色，

甚至是褐色的色調(diào)。在暴風雪期間，你有時會看到更多的粉色或綠色，因為雪花往往會使光線較加彎曲。

這些顏色可以讓人了解到在雷暴期間會出現(xiàn)什么情況。

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