1樓:腦動力tv頻道
閃電和雷聲同時產生,為何我們先看見閃電,再聽到雷聲呢?關於這個問題,或許很多人知道答案,但是大家或許並不瞭解深層原因,接下來我們將詳細瞭解下這個過程,看看是否跟你想的一致。
我們最常見的是雲中放電,一般發生在對流層,也就是從地表向上,高到約11千米左右的部分,對流層的熱點是,高度越高,溫度越低。
關於閃電產生的原因,沒有完全探明,目前接受度最廣的說法如下:
積雨雲是閃電的溫床,積雨雲一般高度可達1萬米以上,我們知道對流層高空溫度很低,實際上冰晶在5千米以上就會形成。當積雨雲內的雨滴凍結,帶正電離子會集中在雨滴內冷的地方,帶負電離子會集中在雨滴內較暖的地方,這是實驗已經證實的情況。
因此雨滴外部較冷,帶正電,雨滴內部較暖,帶負電。
隨著雨滴進一步凍結為冰晶,最終會發生破裂,此時雨滴外部帶正電的殼,會破裂成碎片,隨著氣流運動到上方,而較重的雨滴核心,則攜帶負電聚集在雲底。
當雲內電荷差異累積到約數百萬甚至上億伏特時,就會在雲間、雲內和雲底之間發生放電現象。這就好比電容器因為電壓過大,被擊穿了一樣。
擊穿瞬間產生了閃電,閃電周圍的空氣在不到1秒的時間內,加熱到約33000攝氏度,空氣因為快速加熱,產生氣**式的膨脹,進而產生聲波,這就是雷聲。
由此可見,雷聲跟閃電是同時產生的。
雷聲跟閃電本質就是聲音和光,而光(閃電)的傳播速度遠遠大於聲音(雷聲)的傳播速度。具體來說,光速大約在30萬公里每秒,而聲速大約在343米每秒,也就是光比聲音大致快100萬倍,這是什麼概念?
如果光和聲音比賽,同時繞地球一週,對於光來說,只需要約0.134秒,而對於聲音,則需要大約32小時。
我們通過這個特性,可以簡單估算閃電距離我們有多遠。
假如閃電距離人1000米,當人看到閃電後,過大約3秒鐘,才會聽到雷聲。一看到閃電,立刻心中默默數秒,然後一秒對應距離大致在333米左右,算出結果後,害怕打雷的同學或許就能安心了。
光比聲音快100萬倍,如果把這原因當問題,背後有沒有更深層次的原理呢?當然有!
光波是電磁波,而聲音則是機械波。這兩種波的差異,決定了它們傳播速度的差異。
首先說電磁波,光波作為波長在380到800奈米之間的電磁波,本身就是從原子、分子內輻射出的高頻電磁場,這個過程屬於核反應,具有極高的能量,因此不需要介質就能傳播。
而聲音作為機械波,本質由物體的振動產生,類似多米諾骨牌一樣,所以必須依靠介質傳播。一旦沒有介質,比如人進入太空,就無法聽到聲音。
光波依靠電磁場傳播,並且光波的產生需要極高的能量,相比之下,物體振動能量低得多,並且還離不開介質,上述差異使得光比聲音速度快。
回到問題:為何先看見閃電,再聽到雷聲呢?你是不是有了更深的認識呢?
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2樓:fay圈圈
根據物理知識來講,光在空氣中中的傳播速度是大於聲音的傳播速度的,所以往往下雨時,會先看見閃電,然後聽見雷聲。
詳細來說,其實在遠方,雷聲和閃電是同時出現的,(雷電是雲層自運動的過程中,產生了電荷,電荷在放電時會產生電火花,既有光也有聲音),而光每秒鐘要傳播3000000千米,而聲音在空氣中一秒鐘只能傳播0.34千米,聲速只有光速的九十萬分之一。所以光傳播的很快,而聲音則相對慢很多,也就產生了我們生活中看見的現象,「下雨時經常打雷,卻先看見閃電,然後聽見雷聲」。
擴充套件知識:1.氣溫影響空氣的密度,氣溫高,空氣的密度小,聲波在傳播過程中收到的阻力小,所以聲速較大,因此聲音有聲源發出後不一定沿直線傳播。
2.光速:電磁波在真空中的傳播速度。光速是自然界物體運動的最大速度。
3.光年:長度單位,衡量天體間的距離。
4.閃電的出現:
火花的出現是由於積雨雲中這塊雲和那塊雲之間以及雲與地面之間正負電荷的分離。
雨滴、冰雹、雪花在降落的過程中,會產生電荷的分離,就像在羊毛衫上摩擦氣球。雲層裡的運動導致降水,也使得部分雲被負電荷主導,另一部分被正電荷主導。
當正負電荷差異過大,空氣不能隔絕時,就會發生放電現象,出現火花,也就是閃電。閃電發生時,閃電區內空氣的溫度可能會高達27760°c,這是太陽表面溫度的4.5倍。
高溫氣體會快速向閃電區外的空氣中膨脹,結果是閃電邊緣處的一個巨大聲波,也就是閃電以光速傳播,每秒達299338千米;而雷以速傳播,每秒僅有317米,因此我們會先看到閃電。
暴雨天氣裡,如果你想知道離閃電有多遠,那就從著到閃電時開始數數,直到聽到雷聲。注意用1一1000整,2—1000整,3—1000整的模式來數,每一個計數表明閃電在0.3開外。
也就是說,如果你數到3—1000整,那麼閃電的距離是0.3千米的3倍,也就是約1千米之外。如果閃電和雷聲之幾乎沒有空隙,那麼閃電就非常近了,也可能你就會有麻煩了。
3樓:王祿
因為光和聲音的傳播速度是不一樣的,光的傳播速度是比較快的,所以會先看到閃電。
4樓:豆豆逗豆豆
因為光的傳播速度比聲音的傳播速度快,所以我們一般都是先看到後閃電才能聽到雷聲的。
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