گروه فیزیک پژوهشگاه همدان

همانطوری که در فوق گفتیم شعله، پلاسما است. یعنی از یون های مثبت و الکترون های آزاد تشکیل شده است. و در اثر گرما هوای اطراف خود را نیز یونیزه می کند. و موجب رسانایی هوای اطراف شمع می شود.

اگر با استفاده از دو صفحه موازی که هر کدام آنها به یک سر مولد متصل است، یک میدان الکتریکی ایجاد کنیم، در صورت نزدیک کردن دو صفحه، به دلیل افزایش بزرگی میدان الکتریکی، در اثر انرژی الکتریکی مولکول های هوا یونیزه می شوند و رسانا می شوند. آنگاه جرقه الکتریکی که ناشی از تخلیه بارهای الکتریکی است (همانند صاعقه و رعد و برق) را مشاهده می کنیم. در این پدیده هم نور مشاهده می شود و هم صدا شنیده می شود. به دلیل برانگیختگی الکترون ها، الکترون هایی که به ترازهای بالاتر رفته اند، در برگشت به ترازهای پایه، فوتون هایی را تابش می کنند که ما به صورت نور مرئی آن را مشاهده می کنیم. همچنین در اثر این پدیده به دلیل آزاد شدن انرژی و افزایش دما، مولکول های هوا دارای انرژی جنبشی بیشتری شده و نوسان های بیشتری انجام می دهند. و موجب ایجاد صوت می شوند. می دانیم که صوت، ناشی از نوسان مولکول های هواست.

حال اگر دو صفحه موازی از هم فاصله ای داشته باشند، که در آن تخلیه الکتریکی صورت نگیرد، و شمعی را بین این دو صفحه قرار دهیم، تاثیر میدان الکتریکی بر شعله مشخص می شود. مطابق شکل زیر، الکترون های آزاد شعله، به سمت صفحه با بار مثبت و یون های مثبت شعله به سمت صفحه با بار منفی منحرف می شوند.

تاثیر میدان الکتریکی بر شعله شمع را مشاهده کردیم و دیدیم که چگونه آنرا منحرف می کند. به طور مثال در شکل زیر سوزنی را بوسیله واندوگراف دارای بار مثبت کرده ایم و آنرا به شعله شمعی نزدیک می کنیم. می بینیم که شعله شمع به سمت راست منحرف می شود. چون یون های مثبت شعله توسط بار مثبت سوزن دفع می شود. و همچنین الکترون های آزاد جذب بارهای مثبت سوزن می شوند و پس از مدتی که سوزن تخلیه شد، اثر حذف می شود و شعله شمع به حالت عادی خود بر می گردد.