Номер 3, страница 402 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Буховцев

Вопросы к параграфу. Параграф 120. Электрический ток в газах. Несамостоятельный и самостоятельный разряды. Глава 16. Электрический ток в различных средах - номер 3, страница 402.

Условие.

Решение.

Решение 3.

В обычном состоянии газ является диэлектриком, поскольку состоит из электрически нейтральных атомов или молекул. В них нет свободных носителей заряда, которые могли бы упорядоченно двигаться и создавать электрический ток.

Ионизаторы (например, ультрафиолетовое излучение, высокая температура, рентгеновские лучи) сообщают атомам и молекулам газа достаточную энергию для отрыва от них электронов. Этот процесс называется ионизацией. В результате в объеме газа появляются свободные носители заряда: положительно заряженные ионы и отрицательно заряженные электроны. Благодаря наличию этих свободных зарядов газ приобретает способность проводить электрический ток.

Когда действие ионизатора прекращается, образование новых пар заряженных частиц останавливается. При этом в газе начинает доминировать обратный процесс — рекомбинация. Во время рекомбинации свободные электроны, двигаясь хаотично, сталкиваются с положительными ионами и захватываются ими. В результате такого соединения образуются нейтральные атомы или молекулы. Схематически этот процесс можно записать так: $e^{-} + A^{+} \rightarrow A$, где $e^{-}$ — электрон, $A^{+}$ — положительный ион, а $A$ — нейтральный атом.

Вследствие рекомбинации концентрация свободных носителей заряда в газе быстро уменьшается. Когда практически все ионы и электроны снова становятся нейтральными частицами, газ теряет свою проводимость и возвращается в первоначальное состояние диэлектрика.

Ответ: После прекращения действия ионизаторов газ снова становится диэлектриком из-за процесса рекомбинации, в ходе которого свободные электроны и положительные ионы соединяются, образуя нейтральные атомы или молекулы. Это приводит к исчезновению свободных носителей заряда, необходимых для проведения электрического тока.