真空放電はなぜ光る?空気中の放電との違いを知ろう

「真空なのに、なんで光るの?」

 

何もないはずの空間で、シュウ〜ッと青白く光る不思議な現象。それが真空放電(しんくうほうでん)です。

 

でも「真空って空っぽでしょ?」「空気がないのに電気が流れるの?」って思いませんか?

 

実はこの真空放電、ふつうの放電とはちょっとちがう仕組みで光っているんです。

 

このページでは、真空放電がなぜ光るのか、そして普通の放電と何が違うのかを、わかりやすくかみ砕いて解説していきます!

 

 

「真空放電」ってそもそもなに?

真空放電とは、空気をうす~くした状態(=低圧の真空)で起きる放電現象のこと。

 

完全な真空では電気は流れませんが、ほんの少しだけ空気が残ってる状態にすると、そこにわずかに存在する分子や原子が電子とぶつかって、電気の通り道ができるんです。

 

このとき、電子が気体の原子にぶつかってエネルギーを与える→原子が光るという流れが起きて、シュウ~ッと青や紫の幻想的な光が出るんですよ。

 

なんで光るの?何が光ってるの?

真空放電で光っているのは、気体中の原子や分子なんです。

 

電子が加速されてビュンビュン飛ぶと、残っているわずかなガスの粒にぶつかってエネルギーを渡す。そのあと原子が「やばっ!余ったエネルギーを吐き出さなきゃ!」とばかりに光のかたちで放出するんですね。

 

この光の色は、気体の種類によって違います↓

 

  • ネオンガス:赤っぽく光る(ネオン看板の定番)
  • アルゴンガス:青白く光る
  • 水銀蒸気:青紫っぽく光る(昔の蛍光灯など)

 

つまり真空放電の光は、「電子のぶつかり合いで生まれた、原子のリアクション」なんです!

 

空気中の放電とのちがいって?

じゃあ、「空気中の放電」と「真空放電」って、何が違うのか見てみましょう。

 

  • 空気中の放電:たくさんある空気の分子をムリヤリ壊して道をつくる。→バチッ!と火花+音+熱
  • 真空放電:気体がほとんどない中で、電子がピンポイントでぶつかって光る。→静かに光る

 

つまり、

 

  • 火花=にぎやかで一瞬のエネルギー爆発
  • 真空放電=しずかに、ゆっくりと美しく光る電子の旅

 

って感じなんです!

 

真空放電が使われている身近なもの

実はこの「真空放電」、いろんなところで使われています。こんなもの、見たことありませんか?

 

  • ネオン管・蛍光灯:中のガスを使って真空放電→光る!
  • ブラウン管テレビ・電子レンジ:中で電子が飛び回って、映像や加熱を作ってる
  • 放電管・プラズマボール:理科室にあるアレ!触ると光が寄ってくるやつです

 

つまり、真空放電は「電子を飛ばして光らせる技術」として、私たちの暮らしの中にしれっと溶け込んでいるんですね。

 

真空放電ってのはよ、ちょっとだけ残ったガスに電子がぶつかって光る現象なんだぜ!普通の火花放電とは違って、静かに幻想的に光るのが特徴だ!ネオン管や蛍光灯の中でも、こんなドラマチックな電子の旅が起きてたって知れば、ちょっと感動しちまうだろ!