利用“火花放电”验证紫外线之主要特性

赵　军

本文介绍利用火花放电产生的紫外线进行实验，验证紫外线具有荧光效应、化学作用、消毒灭菌作用。众所周知，紫外线是波长约为5 nm～370 nm的一种射线。一切高温物体如太阳、弧光灯发出的光中都含有紫外线。利用气体放电、火花放电也可以产生较强紫外线。紫外线的主要特性是化学作用强，有很强的荧光效应和杀菌消毒作用。那么，如何用实验的方法加以验证呢？经过研究发现，利用电子感应圈电极之间的火花放电产生的紫外线，进行实验可很好地证明上述问题。笔者现将实验方法介绍如下。

1 实验用品

电子高压感应圈1台、洁净干燥的可乐瓶2个、3号单孔胶塞1个、镊子1把、玻璃棒1根（30 cm）、装有豆芽汁糖培养基的试管2支、带菌苹果1个、蒸馏水50 ml、碘化钾试纸、纱布、透明胶带等。

2 实验过程

2.1 验证紫外线的荧光效应准备一张面值为100元（或50元）的人民币，调整电子高压感应圈两放针间的距离为4 cm～10 cm。闭合其电源开关，使两放针产生火花放电，将人民币凑近电火花（不要太近，要保持20 cm左右的距离）可见，人民币某处呈现出100（或50）的荧光数字。由此说明紫外线具有荧光效应。

2.2 验证紫外线的化学作用将可乐瓶置于电子高压感应圈上，两放电针正对将可乐瓶侧壁刺透，使两放电针尖之间保持4 cm～5 cm的距离（如图1所示）。闭合电子高压感应圈电源开关，两放电针开始放电，放电1分钟～2分钟，放电仪器附近的人可闻到空气中有臭味，断开电源开关，停止放电。打开可乐瓶盖，用镊子夹取一条润湿的碘化钾淀粉试纸，并将其伸入瓶内，片刻可发现试纸变蓝，说明瓶内有臭氧生成。即在放电过程产生的紫外线作用下空气中的氧气形成了臭氧：3Ｏ2 +ｈν =2Ｏ3 。上述反应的发生有力地证明了紫外线的化学作用强。

2.3 验证紫外线的杀菌消毒作用利用火花放电产生的紫外线消毒灭菌非常方便、快捷，只需短短的三两分钟便可达到很好的灭菌效果。为了证实紫外线的杀菌消毒作用可进行如下实验。

取内壁干燥的可乐瓶1只，用高压感应圈的两个放电针分别相对刺穿两个小孔，然后固定在高压感应圈上。在3号单孔胶塞上插入一根玻璃棒，在玻璃棒的下端缠绕上干燥的纱布，将带菌苹果上的菌体抹到玻璃棒上的纱布团上，使其沾满菌体，将上述胶塞紧紧塞在可乐瓶瓶口上（如图2所示）。打开高压感应圈的电源开关，放电3分钟进行灭菌。通过在豆芽汁糖培养基接种菌体，并在温室中培养进行对比实验发现，经过火花放电灭菌的菌体经过培养15天后，仍没有菌落形成，而未经灭菌的菌体经过3天培养后，菌体有所生长，经过8天培养后菌体长满培养基。由此说明紫外线有较强的杀菌消毒作用。