StellarNet光纤光谱仪关于闪电光谱的应用研究

本文就StellarNet光纤光谱仪关于闪电光谱的探测，对光谱仪测闪电的颜色和组成研究做了简单介绍。

闪电是什么？闪电是地面和云层之间或云层内的一系列快速放电。它通常发生在雷暴期间，但你也可以在沙尘暴、森林火灾、龙卷风、火山爆发等期间发现闪电。巨大的电流，可以高达数万安培，迅速加热仅几厘米宽、几英里长的空气柱，使其温度达到20-30,000摄氏度，是太阳表面的几倍。

闪电发光的原因是什么？

      闪电强大的电流，可以瞬间加热空气，在这极高的温度条件下，空气分子被解离成原子并被电离成等离子体。下面的光谱显示了来自氮原子和氢原子的电子转换线。闪电光谱有很多强的离子线和原子线，其中N II线和O I线很丰富。当通过棱镜观察闪电时，你可以看到大气中的气体所发出的颜色。

通关光纤光谱仪的手段，你可以探测到原子和离子的电子转变。下图是一个典型的闪电光谱图，采用通用的可见到近红外光纤光谱仪就可以测量。光谱图上清晰地显示了十几种不同的气体元素特征谱线。例如O I谱线在775nm左右，N I谱线在748nm左右。

闪电是什么颜色？光谱仪测闪电

闪电可以有各种颜色。我们最常看到的是白色的闪电，但它可以呈现出彩虹中的任何一种颜色，从红色（在红外波段）到紫色（在紫外区域）。根据天气条件，你可能会在边缘看到其他颜色的影子。湿度、大气中的微粒和环境条件都会对闪电的颜色产生影响。闪电的温度也会影响我们看到的颜色。它的温度越高，颜色就越接近光谱的末端。一个闪电的温度可以高达50,000华氏度，比太阳表面的热量还要高。此外，闪电和观察者之间的距离也会影响他们所看到的东西。当光线穿过大气层到达观察者时，它们会被空气中的微小灰尘颗粒散射，从而使光线呈现出不同的颜色。

闪电不同的颜色意味着什么？

       当闪电击中时，不同的粒子会散射这种光，并导致击中后出现蓝色、粉红色、紫色、白色，甚至是褐色的色调。在暴风雪期间，你有时会看到更多的粉色或绿色，因为雪花往往会使光线更加弯曲。这些颜色可以让人了解到在雷暴期间会出现什么情况。