雷和闪电的秘密

雷和闪电的秘密

雷雨天气时,天空中那耀眼的闪电、震耳的雷声,在科学不发达的古代,一直得不到科学的解释。有人说,雷公是一位天神,打雷是天神发怒;有人说,雷公是一位天将,打雷是玉皇大帝派雷公下凡来霹打恶人。因此,不少神话戏剧中,就经常有手握两柄大锤的雷公和手拿一面镜子的闪婆出现在舞台上。

天上真有雷公、闪婆吗?没有。这只是古代人民对不认识的自然事物所产生的迷信说法。那么,响雷、打闪到底是怎么回事呢?

当你在黑暗的屋子里脱毛衣或用塑料梳子梳头发时,会听到噼啪的响声,有时还会看见闪闪的火花;用带电的物体接近人体时,也会听到轻微的噼啪声。如果天气干燥,带电体带的电较多,屋子里的光线又比较暗,也能看到带电体、金属之间有明显的电火花。这些都是带电体与人体或金属物体之间发生了放电的缘故。当带电体接近人体或金属时,由于静电感应,人体或金属物体靠近带电体的部分会带上异种电荷,因此,会与带电体之间发生放电。天空中响雷、打闪是不是一种放电现象?人们根据这种猜测,采用各种方法进行实验。

1752年7月的一天,美国科学家富兰克林冒着雷雨做了一个危险异常的实验,成功地证明了雷、闪的发生是天空中的大规模的放电现象。天空中的云是带电的,有的云块带正电,有的云块带负电。当带异种电的云块互相接近时,就会产生放电。放电时产生的电火花就是闪电,惊裂声就是雷声。雷电时我们总是先看到闪电,后听到雷声,是因为闪电的光速比雷声的声速要快得多。

雷电会给人们带来一定的危害。闪电时产生的强大电流、炽热的高温、大量的电磁辐射以及伴随的冲击波,经常使森林起火,干扰无线电通讯,击倒建筑物或击死、击伤人畜。为了防止雷击对建筑物的危害,人们还发明了避雷针。避雷针有两个作用:一是当云块接近避雷针时,避雷针可以把因在静电感应带的电随时放入空中,与云中的电中和,从而化剧烈的放电为缓和的多次放电,减少雷击的可能性;二是作为放电的通路,使电从避雷针的导线中流过,而不至于破坏建筑物。

雷电也有有利的一面。雷电时,闪电产生的高温能使空气中的氧气和氮气化合,从而产生二氧化氮;二氧化氮与雨水化合物生成硝酸,随雨水降落到地面与矿物质反应生成硝石;硝石是一种很好的氮肥,据科学家推算,全世界每年由雷电所产生的氮肥在4000万吨以上。