励起された原子が発光する

 

高エネルギー電子が上層大気内の原子や分子にぶつかった時に
オーロラの発光が起こる。

 

大気の成分
地球大気は、78%が窒素、21%が酸
素、その他の成分が残りの1%である。
地球表面に近ければ近いほど大気の密度
は高く、高度が上がるほど低くなる。


大気中のオーロラ。
クリックして図を拡大して
見てみよう。

上層大気
オーロラはカーテンのような形をしてい
る。「カーテンのすそ」の部分は地球表
面から高度100kmの上空、「カーテン
の上」の部分は500kmほど離れたとこ
ろにある。オーロラは気象現象ではな
い。気象現象のほとんどは大気の一番
下の部分、地球表面から高度16kmの
間で起こる。

衝突が発光を起こす
高エネルギー電子が酸素原子とぶつかると、その電子のエネル
ギーが酸素の電子に少量移される。このように酸素がエネル
ギーを得る現象を、酸素原子が「励起」されたという。酸素電
子は励起されたエネルギーを短時間後、光として放出する。多
くの分子が励起し発光すると、目に見えるほどの明るさの光に
なるのである。

thumbnail of electron movie
図をクリックしてFlash映像(15kb)を見てみよう。

発光するのは酸素だけではない。窒素や水素などのほかの分子
も高エネルギー電子と衝突すると発光する。ネオンサインはこ
の現象を利用したものである。ネオンガスを電気が通り過ぎる
時に赤い光を発するわけである。

役立つサイト:


原子の働き
"How atoms work"

地球の大気
"Exploration:
Earth's atmosphere"

前ページへ
次ページへ

UAF logoGI logoAsahi Foundation logo
Geophysical Institute
地球物理学研究所
903 Koyukuk Drive, University of Alaska Fairbanks, Fairbanks, Alaska 99775-7320
当サイト:2003年12月ウェブ作成者更新