Пламя — проводник
Статья написана Павлом Чайкой, главным редактором журнала «Познавайка». С 2013 года, с момента основания журнала Павел Чайка посвятил себя популяризации науки в Украине и мире. Основная цель, как журнала, так и этой статьи – объяснить сложные научные темы простым и доступным языком
Пламя, как и любая плазма,— это сильно ионизированный газ. Если внести в него электроды и подать ток, то оно послужит неплохим проводником, и цепь замкнется. А если просветить огонь еще и лучом, тем более лучом лазера, то в этой цепи произойдет скачок тока. Свет, оказывается, повышает ионизацию газа, что и называют собственно оптогальваническим эффектом.
Физики изучили все виды плазмы и газов, где наблюдался этот эффект. А зачем может понадобиться такой эффект в пламени? Прежде всего — для анализа состава вещества. Исследователи выявили и описали оптогальванические спектры тридцати двух химических элементов, включая водород, литий, бор, кислород, натрий, магний, алюминий, калий, кальций и другие. Затем они сравнили возможности этого метода с другими, применяемыми для подобных же целей, среди которых абсорбционный, эмиссионный, флуоресцентный с обычным светом и лазером.
В результате обнаружилось, что оптогальванический метод не хуже других, а в ряде случаев и лучше. Так, например, литий этим методом может быть определен в веществе в ничтожной доле — одна тысячная нанограмма на миллилитр газа. Напомним, что нанограмм — это миллиардная доля грамма. Следовательно, литий был замечен при плотности всего в сто тысяч штук атомов на кубический сантиметр. Это предел чувствительности, связанный с электрическими шумами в пламени.
Ученые считают, что повышение интереса к оптогальваническому эффекту, начавшееся с появлением лазеров, закономерно. Этот метод может послужить средством регулирования параметров самого лазера, найдет применение в схемах охлаждения плазмы, а может быть, и окажется полезным при разделении изотопов.