Espectro de descarga de aire

¿De dónde se originan los diversos colores en la descarga eléctrica del aire con alto voltaje? ¿Son estas transiciones en gas nitrógeno ionizado o gas no ionizado? ¿Hay reacciones químicas involucradas? Supongo que el color violeta es una descarga de corona. ¿Cuáles son las transiciones involucradas?

Cuando conecté 2 clavos a un 15 k V AC y los mantuvo lo suficientemente cerca, hay plasma amarillo visible. Pero, cuando se separan un poco más, no se ve el espectro visible. Supongo que los electrones obtienen suficiente energía para causar una transición amarilla en norte 2 en el primer caso, pero el infrarrojo se produce en el segundo. No sé si la descarga no se produce por completo en el segundo caso, y si solo se produce corona. ¿Son estas las transiciones electrónicas en norte 2 o el ionizado norte 2 + .

También quiero saber, ¿hasta qué distancia se formaría el plasma, y ​​después de eso, solo ocurriría la descarga de corona?

¿Cuál fue la configuración bajo la cual viste estos colores? Y, por supuesto, ¿qué investigación ha realizado para tratar de responder a su pregunta básica?
Acabo de conectar un transformador de señal de neón de 15kv CA o/p al espacio entre dos clavos en el aire normal. A medida que aumento un poco la distancia, no aparecen colores, solo un brillo violeta en ambos extremos. Esa debe ser la descarga de corona. ¿Ioniza el aire y la transición electrónica del nitrógeno da el color violeta? No pude encontrar la transición que da este color en línea. Además, cuando las uñas están cerca, aparecen fotones amarillos, pero a un poco más de distancia, no (y solo aparecen colores violetas en los extremos). ¿La transición cambia a infrarrojo?

Respuestas (2)

No conoces muchos detalles de la configuración, pero supongo que una descarga eléctrica en el aire dentro de una bola cerrada, como en algunos museos. Si ese es el caso, diferentes elementos mezclados con el aire harán que los átomos se ionicen o que algunos electrones salgan a un nivel de energía más alto. Cuando estos vuelven a su energía original, emiten luz de una frecuencia específica durante el proceso, porque cada elemento tiene una estructura de energía específica para sus orbitales. Por ejemplo, el sodio generalmente emite en amarillo. Otros elementos en otros colores, pero no recuerdo cuales, por lo que puede que tengas que hacer una búsqueda si quieres más detalles.

Hay dos mecanismos principales que pueden estar implicados.

Para que se produzca una descarga, los átomos del aire deben ionizarse. Cuando los electrones y los iones se recombinan, liberan una energía característica que corresponde a un color específico para ese ion. Esta "descarga de corona" a veces puede ser bastante débil e invisible a la luz del día, pero si realmente no está allí, es posible que no se produzca ninguna descarga. La descarga crea un leve silbido, que a veces se puede escuchar.

Puede haber efectos secundarios. Los iones pueden erosionarse de uno de los electrodos, o las reacciones químicas pueden producir sustancias como el ozono y los óxidos de nitrógeno. Estos pueden afectar la combinación de colores de la descarga de corona, aunque generalmente debe obtener las condiciones adecuadas.

A energías más altas, la descarga puede convertirse repentinamente en una avalancha, generando una gran chispa. Esto calienta el aire y hace que brille de forma incandescente con radiación de cuerpo negro, al igual que cualquier cosa que se caliente mucho. La descarga crea un crujido y/o un zumbido (si es CA) más fuerte y típicamente más fuerte.