Sfera di plasma


Descrizione

La sfera di plasma è composta da un involucro sferico di vetro all'interno del quale è contenuto un gas a bassa pressione (1-10 mm di mercurio) ed un elettrodo centrale. Il basamento su cui è appoggiata la sfera contiene un circuito oscillante tramite il quale viene alimentato l'elettrodo centrale a tensioni intorno a 10 000 volt e polarità che si invertono a frequenze di circa 35 000 hertz.

Dopo aver collegato il dispositivo alla rete elettrica, all'interno della sfera si formano molti "filamenti luminosi". Si possono facilmente osservare alcuni fenomeni interessanti tra cui: a) i filamenti si spostano lentamente verso l'alto; b) avvicinando un dito alla sfera questi filamenti tendono ad addensarsi verso di questo e, se si sposta il dito, tendono a seguirlo; c) avvicinando alla sfera una lampadina a basso consumo, se ne osserva l'accensione (vedi clip).


La sfera in azione 		Il nome di questo oggetto deriva dal fatto che all'interno della sfera, in corrispondenza dei filamenti, si forma quello che in fisica si chiama plasma, cioè un gas molto ionizzato ad altissima temperatura. Gli ioni, presenti nel gas per effetto di fenomeni di radioattività naturale, vengono messi in movimento dal campo elettrico all'interno della sfera e, se la distanza media fra le singole molecole non è troppo piccola, acquistano energia sufficiente per ionizzare ed eccitare tramite urto le molecole del gas. Dopo un po' le molecole eccitate si diseccitano emettendo energia sotto forma di onde elettromagnetiche anche nel campo del visibile.
I filamenti tendono a spostarsi verso l'alto perché essendo questi a temperatura assai elevata, la loro densità risulta minore. I filamenti si addensano verso il dito perché esso si trova al potenziale di terra, cioè 0 volt e quindi la differenza di potenziale fra elettrodo centrale e dito è molto più grande di quella fra elettrodo centrale e qualsiasi altro punto della sfera. Risulta perciò che il campo elettrico è più intenso in questa direzione e di conseguenza si assiste ad un maggior numero di fenomeni di ionizzazione.
Si accende la lampadina!