Trên bầu trời đầy mây u ám, âm thanh vang lên vang dội, sấm và sét mang đến một cảm giác hùng vĩ và mạnh mẽ. Những hiện tượng tự nhiên này đã làm tòa nhà rung chuyển và người ta đã cảm nhận được sự sợ hãi và kính phục trước sức mạnh của thiên nhiên. Vậy, vì sao chúng ta có sấm và sét? Hãy cùng tìm hiểu về nguồn gốc và cơ chế hoạt động của hiện tượng này.
Hiện tượng sấm là gì?
Sấm là hiện tượng âm thanh và ánh sáng xảy ra trong khi có một cú sét trong một cơn bão. Khi một sét điện xảy ra, nó tạo ra một đường đi dòng điện mạnh xuyên qua không gian giữa các vùng có điện khác nhau, gọi là dòng sét. Dòng sét này tạo ra nhiệt độ rất cao, khiến không khí xung quanh nó nở nhanh chóng và tạo ra một cột khí nóng trong vòng 1/1000 giây.
Sự nở nhanh của không khí gây ra âm thanh vọng lại được gọi là sấm. Âm thanh sấm thường có thể nghe từ xa và có thể có độ ồn lớn tùy thuộc vào khoảng cách từ nơi sấm xảy ra.
Đồng thời, trong quá trình sấm xảy ra, có một lượng lớn năng lượng điện từ được giải phóng. Năng lượng này làm cho không khí xung quanh phát sáng và tạo thành hiện tượng ánh sáng nhấp nháy ngắn gọi là tia sét. Ánh sáng sét có thể có màu trắng sáng hoặc màu xanh dương tùy thuộc vào điều kiện môi trường và thành phần của không khí trong quá trình sét đánh xuống.
Sấm và tia sét thường xảy ra cùng nhau và là hiện tượng thông thường trong các cơn bão.
Vì sao có sấm và sét?
Sấm và tia sét xảy ra đồng thời trong quá trình một cú sét xảy ra trong một cơn bão. Dưới đây là nguyên nhân và quá trình diễn ra của sấm và tia sét:
Sấm:
- Khi một sét điện xảy ra, một đường đi dòng điện mạnh tạo ra một khoảng cách điện tiếp xúc giữa các vùng có điện khác nhau. Đường đi dòng sét có thể là giữa hai điểm trên mặt đất hoặc giữa một điểm trên mặt đất và một đám mây.
- Dòng sét này tạo ra một lượng lớn nhiệt năng, làm nhiệt độ xung quanh nó tăng đột ngột.
Sự tăng nhiệt độ này làm cho không khí xung quanh nở nhanh chóng, tạo ra một cột khí nóng trong vòng 1/1000 giây. - Quá trình nở của không khí tạo ra âm thanh vọng lại gọi là sấm.
Tia sét:
- Khi một sét xảy ra, có một lượng lớn năng lượng điện từ được giải phóng.
- Năng lượng điện từ này làm cho không khí xung quanh điện mạnh, ion hóa các phân tử trong không khí và tạo ra một con đường dẫn điện.
- Con đường dẫn điện này có thể là giữa hai điểm trên mặt đất hoặc giữa một điểm trên mặt đất và một đám mây.
- Khi dòng điện qua con đường dẫn điện, nó tạo ra một sự ion hóa mạnh mẽ trong không khí.
- Hiện tượng ion hóa này kích thích các phân tử không khí phát sáng và tạo thành tia sét.
- Tổng quan, sấm và tia sét là hai hiện tượng liên quan đến cùng một sự kiện, tức là một cú sét trong một cơn bão. Sấm là âm thanh do nhiệt độ tăng đột ngột và không khí nở, trong khi tia sét là hiện tượng ánh sáng do ion hóa mạnh mẽ trong không khí.
Quá trình diễn ra sét
Sét xảy ra do sự phân chia và sự cân bằng lại của điện trong môi trường có điện khác nhau. Dưới đây là quá trình diễn ra của sét:
- Tích điện: Trong một cơn bão, các mây được tích điện do sự chuyển động của hạt mưa và tuyết trong mây. Trên mặt đất, hoặc trên các vật thể cao khác như ngọn cây, nhà cao tầng, các vật dẫn điện như đường dây điện, có thể tích điện âm hoặc dương do tương tác với mây tích điện.
- Sự phân chia điện: Sự tích điện trên mặt đất hoặc các vật thể gây ra một điện lực mạnh giữa đối tượng và mây tích điện. Điện lực này có thể đạt đến mức đủ mạnh để vượt qua sự cản trở của không khí.
- Đường dẫn dòng điện: Khi điện lực trở nên đủ mạnh, một đường dẫn dòng điện xuất hiện giữa mây tích điện và đối tượng tích điện trên mặt đất hoặc các vật thể khác. Đường dẫn này có thể là một chuỗi các bước sét nhỏ hoặc một cú sét lớn.
- Sét và dòng sét: Khi đường dẫn dòng điện được hình thành, dòng sét chảy qua không gian giữa mây và đối tượng tích điện. Dòng sét tạo ra nhiệt độ rất cao và tạo ra một cột khí nóng trong quá trình đi qua không khí.
- Hiện tượng âm thanh và ánh sáng: Quá trình nở của không khí gây ra âm thanh vọng lại được gọi là sấm. Đồng thời, sự ion hóa mạnh mẽ trong dòng sét kích thích các phân tử không khí, tạo ra hiện tượng ánh sáng nhấp nháy, gọi là tia sét.
Quá trình trên là một tóm tắt cơ bản về cách sét xảy ra. Nó xảy ra khi có sự phân chia và cân bằng lại của điện trong môi trường có điện khác nhau, tạo ra một đường dẫn dòng điện mạnh và gây ra hiện tượng sấm và tia sét.
Trong cuộc sống hàng ngày, chúng ta có thể cảm nhận được sức mạnh và kỳ diệu của hiện tượng sấm và sét. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều điều chúng ta chưa hiểu rõ về nguồn gốc và cơ chế hoạt động của chúng. Việc nghiên cứu và tìm hiểu sẽ giúp chúng ta có cái nhìn sâu hơn về những hiện tượng tự nhiên đầy b
