Ciała stałe
      Piryt i ametyst
      Sprytna plastelina
      Topnienie lodu
      Stop Wooda

Gazy
      Balonik na kolbie
      Balonik pod kloszem
      Termometr miłości
      Wrzenie wody pod zmniejszonym ciśnieniem

Ciecze
      Naczynia połączone
      Naczynia kapilarne
      Tornado w butelce
      Ruch konwekcyjny

Plazma
      Elektroskop i świeca
      Tornado ogniowe
      Lampa plazmowa
      Induktor

Kondensat

Elektroskop i świeca

Elektroskop ładujemy dotykając go naelektryzowanym przedmiotem (np. naelektryzowaną przez potarcie rurką z PCV lub laską ebonitową) lub za pomocą „poczciwej” maszyny elektrostatycznej [zobacz [1]: Maszyna elektrostatyczna]. Obserwujemy wychylenie listków (wskazówki) elektroskopu podczas procesu ładowania. Następnie do elektroskopu w stanie naładowanym zbliżamy płomień zapalonej świeczki i obserwujemy powrót listków (wskazówki) do pozycji wyjściowej - przed naelektryzowaniem. Obserwowany efekt świadczy o tym, że płomień zneutralizował (rozładował) ładunek elektryczny znajdujący się na elektroskopie. Dzieje się tak, ponieważ płomień świecy jest plazmą (w tym przypadku plazmą termiczną), czyli zjonizowanym gazem – mieszaniną swobodnych elektronów obdarzonych ładunkiem ujemnym i jonów (atomowych lub molekularnych) posiadających ładunek dodatni. Swobodne ładunki w płomieniu neutralizują ładunek na elektroskopie.

Plazma jest czwartym stanem materii, który występuje najobficiej we wszechświecie – większość gwiazd (w tym nasze Słońce) jest w stanie plazmy. Plazma w płomieniu wytwarzana jest termicznie dzięki wysokiej temperaturze indukowanej przez energię wyzwalaną w trakcie procesu utleniania (spalania) materiału, z którego wykonana jest świeca (np. parafiny). Wysoka temperatura powoduje jonizację cząstek powietrza oraz cząstek materiału świecy, który w płomieniu znajduje się w stanie lotnym. Dzięki swoim właściwościom elektrycznym plazma może oddziaływać z zewnętrznymi ładunkami (np. na elektroskopie) lub zewnętrznym polem elektrycznym (patrz wychylenie płomienia w obszarze kondensatora płaskiego [zobacz [2]: Toruński doświadczalnik z fizyki]), w odróżnieniu od zwykłego gazu, którego składniki (atomy lub cząsteczki) są obojętne elektrycznie.

image 

Rys. 1. Elektroskop: z lewej – elektroskop przez naelektryzowaniem; po środku – elektroskop naelektryzowany; po prawej – rozładowany za pomocą płomienia świecy.

[1] http://dydaktyka.fizyka.umk.pl/Publikacje_2011/Maszyna_el_2011.pdf
[2] M. Sadowska, A. Karbowski, G. Karwasz, K. Służewski, K. Fedus, K. Rochowicz, Toruński doświadczalnik z fizyki , Wydawnictwo Naukowe UMK (2015), rozdział 10.4

 

 

 

ZDF, red. JB