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为什么先看见闪电后听到雷声 闪电和雷声是同时发生的吗

大自然中的很多自然现象都可以用物理知识来解释,闪电和雷鸣就是夏季中一种很常见的自然现象。“天空骤然一亮,接着,雷声从远处隆隆响起”,这种现象使我们觉得先有闪电,后有雷鸣,闪电先于雷鸣发生。那么闪电和雷声究竟是不是同时发生的?为什么在下暴雨时总会先看见闪电后听到雷声?一起来看看我们先看见闪电后听到雷声的原因吧。

闪电雷声

为什么先看见闪电后听到雷声 闪电和雷声是同时发生的吗

闪电和雷声的形成原因

在夏季的午后或者傍晚时,地面的热空气会携带大量的水汽不断上升,从而在到高空形成大范围的积雨云,积雨云的不同部位聚集着大量的正电荷或负电荷,形成雷雨云

当云层里的电荷越积越多,达到一定强度时,就会把空气击穿,打开一条狭窄的通道强行放电。当云层放电时,由于云中的电流很强,通道上的空气瞬间被烧得灼热,温度高达6000一20000,此后发出耀眼的强光,这就是闪电的形成;而其造成的高温会使空气急剧膨胀,同时也会使水滴汽化膨胀,从而产生冲击波,这种强烈冲击波活动产生了雷声

闪电雷声

 

但是生活中我们肉眼看到的一次闪电,其形成过程是很复杂的。

当雷雨云移到某处时,云的中下部是强大负电荷中心,云底相对的下垫面变成正电荷中心,在云底与地面间形成强大电场。在电荷越积越多,电场越来越强的情况下,云底首先出现大气被强烈电离的一段气柱,称“梯级先导”。这种电离气柱逐级向地面延伸,每级梯级先导是直径约5米、长50米、电流约100安培的暗淡光柱,它以平均约150000米/秒的高速度一级一级地伸向地面,在离地面5─50米左右时,地面便突然向上回击,回击的通道是从地面到云底,沿着上述梯级先导开辟出的电离通道。回击以5万公里/秒的更高速度从地面驰向云底,发出光亮无比的光柱,历时40微秒,通过电流超过1万安培,这是第一次闪击。相隔几秒之后,从云中一根暗淡光柱,携带巨大电流,沿第一次闪击的路径飞驰向地面,称直窜先导,当它离地面5─50米左右时,地面再向上回击,再形成光亮无比光柱,这是第二次闪击。 接着又类似第二次那样产生第三、四次闪击。通常由3─4次闪击构成一次闪电过程

一次闪电过程历时约0.25秒,在此短时间内,窄狭的闪电通道上要释放巨大的电能,因而形成强烈的爆炸,产生冲击波,然后形成声波向四周传开,这就是雷声或说“打雷”。

为什么先看见闪电后听到雷声

在雷雨云中,闪电和雷声是同时发生的,我们之所以在下雨时总是先看到闪电,后听到雷声,这是因为光的传播速度比声音的传播速度快得多。

闪电雷声

根据传播速度可知,声音在空气中的传播速度为340m/s ;光波在空气中的传播速度为3*10^8m/s(3*10的8次方)。光在空气里差不多每秒钟要走30万km,用这样的速度,1秒钟可以围绕地球的赤道跑七圈半。声音在空气中每秒钟约走340m, 差不多只有光速的九十万分之一。光从闪电发生处传到地面的时间,一般不过几十万分之一秒,可是声音跑同样的距离就需要较长的时间。由此可见,光波在空气中的传播速度远大于声音,所以最先看到的是闪电,后听到雷声。根据这个常识,大家可以试试根据从看见闪电到听见雷声相隔的时间差,算出放电的地方离地面大概有多远。

为什么打雷时闪电只有一秒不到,而雷声会持续数秒?

其实打雷时闪电只有一秒不到,而雷声会持续数秒的根本原因在于闪电并非始于一个点,而是发生于很大的一片范围内(比如撕裂天空的闪电)它的实际空间跨度很可能是几万米甚至更大。闪电当中每一处光源也都可被视为一处声音源(光源不会传播,虽然看起来像是闪电撕裂天空,但不存在这样一个传播的发光闪电球之类的东西,之所以会亮是因为有能量释放,同时会产生声音),考虑到光速太快,这种空间跨度并不影响人看到闪电的瞬时性;但是音速相对很慢,声源距离观察者距离每增加340米,观察者所听到的雷鸣声就会长处一秒来。

闪电雷声

遇到打雷闪电时应该怎么做

1、除非绝对需要时,不要冒险外出,留在室内;

2、不要去收晒衣绳上的衣服;

3、在风暴期间不要使用插入式电气设备如电吹风,电压刷或电动剃须刀;

4、不要应用金属物体如鱼竿和高尔夫球棍,穿好钉有铁钉的鞋子的高尔夫球运动员成了极好的避雷针;

5、不要处理打开的容器里的易燃材料;

闪电打雷

6、风暴期间,不要使用电话,闪电可能击中外面电话线;

7、不要从事栅栏、电话或输电线、管道或建筑钢材等安装工作;

8、不要靠近打开的门,窗、火炉、暖气片、金属管道、阴沟、插上电源的电气用具。

以上就是科学高分网的小编整理的先看见闪电后听到雷声的物理知识,物理和我们的生活息息相关,想要了解更多的物理知识,请持续关注科学高分网哦!

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