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雷电击人有选择吗?少年气象学家揭秘真相

时间:2023-10-05 理论教育 版权反馈
【摘要】:眼看快到家了,忽然一道亮光闪在亮亮的爸爸的锄头尖上,只听“咔嚓”一声,雷电把他击倒。有一天,他实在忍不下去了,便把爸爸被雷电击死以及村里人、班上同学说三道四的详细情况报告了教物理课的班主任周老师。周老师对这件事很重视,她抽时间给同学们上了一堂雷电知识课。

雷电击人有选择吗?少年气象学家揭秘真相

盛夏7月一天的午后3点多钟,乌云翻滚,接着传来了震耳欲聋的雷声。正在铲地的赵家沟村民们赶紧收工往家跑。不一会儿,倾盆大雨伴随着冰雹落下来。亮亮的爸爸因为有腿疼病,扛着锄头走在最后,亮亮的叔叔陪着他。眼看快到家了,忽然一道亮光闪在亮亮的爸爸的锄头尖上,只听“咔嚓”一声,雷电把他击倒。当乡亲们闻讯赶来时,他已经永远地离开了人间……

赵家沟是个比较落后的山沟,封建迷信还没有完全杜绝,对于亮亮的爸爸的死,众说纷纭。有人说,这是“雷公”“电母”在作怪,是老天爷的“报应”,亮亮的爸爸肯定做过什么坏事。不然的话,为啥光他遭雷击而没击旁人呢?特别是亮亮的叔叔就在他旁边,怎么没事呢?

风言风语传到亮亮的耳朵里,这个初中一年级学生压力很大。特别是同村的几个伙伴,也背着他嘀嘀咕咕的,这使亮亮很难过。

有一天,他实在忍不下去了,便把爸爸被雷电击死以及村里人、班上同学说三道四的详细情况报告了教物理课的班主任周老师。

周老师对这件事很重视,她抽时间给同学们上了一堂雷电知识课。

“其实,打雷、闪电是因为云里带有电。世界上对雷电最早做出科学解释的是我国东汉的王充。他在《论衡》一书中说:‘雷者,太阳之激气也,何以明之?正月阳动,故正月始雷;五月阳盛,故五月雷迅;秋冬阳衰,故秋冬雷潜。’意思是:雷是由太阳照射激动空气而产生的。正月,太阳照射开始加强,故开始打雷;五月,太阳照射最强,所以雷势迅猛;到了秋冬季,太阳减弱,已没有雷了。

“我给同学们讲过,1752年,还是一个普通印刷工人的富兰克林,在雷雨交加的荒野上做了一个著名的‘风筝实验’。他把一只大风筝放到天空,从风筝上引下一根很细的铜丝。风筝乘风不断上升,当钻入云里以后不久在铜丝末端就出现了电火花。他冒着生命危险证实了雷雨云中是带电的。

“在云的不同部位聚集着两种极性不同的电荷。由于电荷的存在,在云的内部和云与地面之间形成很强的电场。一旦条件成熟,就会在云与地面之间、云与云之间、一块云的不同部位之间爆发出强大的电火花,这就是闪电。闪电的过程很快,用肉眼看,一次闪电只是短暂的一闪,就在这一瞬间,却发生了很复杂的物理过程。科学工作者用高速摄影机摄下了闪电的全部过程。原来,一次闪电是由几次放电脉冲组成的。所谓脉冲,是指电流或电压的短暂起伏过程。脉冲一个接着一个,脉冲之间的间歇为百分之几秒。后来的脉冲沿着第一个脉冲所经过的通道进行。闪电实际上是一种断断续续的放电现象,每一次闪电有几次到几十次的放电冲击,一次闪电的全过程仅为零点几秒。所以,我们看到的闪电总是一闪一闪的。(www.xing528.com)

地面与云体间放电的过程非常快,速度高达几万千米每秒。我们平常所说的‘迅雷不及掩耳’,就是指云地闪电造成的落地雷。闪电通道内的电流很大,可达几万到十几万安培。然而,闪电通道的直径仅有十几到几十厘米。在这么狭窄的空气柱里流过这么多的电流,空气必然被烧得炽热。闪电时,周围的空气温度高达2万℃,所以,常见闪电是白光。同时,因为闪电通道狭窄,有时几个人在一起行走,只有某一个会遭雷击,其他人可能安然无恙。”

听到这里,同学们恍然大悟:怪不得亮亮的爸爸遭雷击,而亮亮的叔叔却没事。

周老师接着往下讲:

“有闪电时,空气受热迅速膨胀,引起闪电通道内产生与爆炸相仿佛的声波震荡。这种空气的震荡传到我们耳内就是雷声。实际上,这种声波是一种冲击波,它以5千米每秒的速度向四面八方传播。冲击波的破坏能力极强,离闪电5米的玻璃窗可以被震碎。一次闪电的雷声延续为30~40秒,有时长达1分钟。

“人们总是先看到闪电,后听到雷声,其实,闪电和雷声是同时发生的,只不过是光的传播速度快,是30万千米/秒,而雷声的传播速度只有340米/秒,比光速慢得多。通过闪电和雷声的间隔时间就能计算出闪电离我们有多远。这很简单,只要用340米/秒乘以间隔秒数就可以了。”

周老师最后说:“预防雷电的惯用办法,是在高大建筑物安上避雷针。因为雷电喜欢走‘捷径’,所以,高大的建筑物最容易被击坏。雷雨天气里要关好门窗,不要使用电器,不要在大树下和高大物体下避雨。在野外行走不要拿金属物品。像亮亮的爸爸,如果不扛锄头,就不至于遭雷击。”

亮亮同村的同学把周老师讲的雷电知识讲给家长们听,大人们也弄懂不少科学道理。从此,再也没人相信“雷击是‘报应’”的无稽之谈了。

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