シャープペンシル用の芯を備長炭のかけらに触れさせると、目も眩むようなまばゆい光を発します。かつての鉄工所の溶接作業を連想してしまいそうです。
「サブタイトル」アークで明るく
「操 作」
「注意と工夫」
「解 説」
白い輝きアーク光:シャープペンシルの芯や備長炭の主成分は、黒鉛であり導電性があります。これにある程度の電流・電圧がかかると消費電力が大きくなり、黒鉛の温度が上がって光を放つようになるのです。芯と備長炭は、熱により消耗していくので、そこにはわずかながら隙間ができています。その隙間では、炭素蒸気を導体として電流が流れて発光するアーク放電が起こっていると考えられます。シャープペンシル用の芯を使った通電発光の実験で、芯が焼き切れる瞬間に激しい光を発するあの現象です。直視分光器でスペクトルを撮影してみましたが、自然光に近いこともわかりました。
実験装置では、芯が燃焼して完全に離れる前に、ワニ口付きリード線の重量が芯に加わるので、結果として、備長炭との間に微妙な隙間が保たれることになります。芯に混入されている不純物(プラスティック)の燃えかすもまた、その役を与っているのかも知れません。実はこの現象、エジソンの電球より前に、アーク灯としてすでに街灯として利用されていましたが、電極間の距離を保つために、炭素棒を追加していかねばならないのが難点であったようです。
◇このブログで発信する情報は、取扱いに注意を要する内容を含んでおり、実験材料・操作、解説の一部を非公開にしてあります。操作に一定のスキル・環境を要しますので、記事や映像を見ただけで実験を行うことは絶対にしないで下さい。詳細は、次の3書(管理者の単著作物)でも扱っているものがありますので参考になさってください。