霓虹燈里的氣體是什麼？

在自然界中有這樣一類氣體，他們被稱為稀有氣體。他們對應的元素位於元素周期表的最右端，由氦、氖、氬、氪、氙和氡組成。在氣體界，他們幾乎做到了獨樹一幟：其他的氣體單質如氫氣、氧氣等都是由兩個原子構成的分子組成，而這六種氣體的每個分子只有一個原子構成。他們由於自身的結構導致極難發生化學反應，甚至一度被稱為「惰性氣體」。

那麼大家知道這類氣體最初的用途是什麼嗎？是用作霓虹燈！人們發現這類氣體在通電時會發出不同顏色的光。以氖氣為例，它在通電的時候會發出明亮的橙紅色的光芒，這也讓它被做成了人類歷史上的第一個霓虹燈。霓虹燈之前的名字「氖燈」就是這麼來的。

（圖為氖氣在通電時發光。電子會點亮它流過的地方，從而出現了這種羽毛的形狀。）

當然，其他的惰性氣體也可以在通電時發出不同顏色的光。下面的圖從上到下分別是氦氣、氬氣、氪氣和氙氣在通電的時候發光的效果。當然，這裡沒有氡氣，因為氡是一种放射性元素，對人體有不小的傷害。一些大理石就會緩慢地放出氡氣，而且由於其密度較大會經常在地下室等比較低的地方富集。

除了霓虹燈外，這些稀有氣體最近還被用於一種新的小擺設：等離子球

下面的一個小的高壓放電頭會釋放電子，然後這些電子在通過玻璃球內部的時候便會點亮途中的稀有氣體發出這樣閃電狀的光。當然，通電發光並不是稀有氣體的唯一用途。前面說到，稀有氣體極難發生化學反應，這也決定了他們新的用途。氦氣很輕，可以代替易燃的氫氣成為充入氣球的安全氣體。在焊接金屬的時候，為了保證高溫下的金屬不會被氧化，我們常會使用氬氣來保護它們。

值得一提的是，通電時會發光的不只有稀有氣體。我們周圍最常見的氮氣也可以在通電的時候發光：

看見這個顏色大家想到了什麼？沒錯，雷雨天的時候閃電的顏色就是這個！大氣中的電流在釋放的時候激發了空氣中的氮氣，所以才使得閃電這一現象發出了藍紫色的光。

作者：鳳舞九天 楊帆

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