雅各布天梯为什么在从下到上的过程中颜色有变化

学物理演示实验报告--雅格布天梯
实验目的：通过演示来了解弧光放电的原理
实验原理：给存在一定距离的两电极之间加上高压,若两电极间的电场达到空气的击穿电场时,两电极间的空气将被击穿,并产生大规模的放电,形成气体的弧光放电.
雅格布天梯的两极构成一梯形,下端间距小,因而场强大(因).其下端的空气最先被击穿而放电.由于电弧加热（空气的温度升高,空气就越易被电离,击穿场强就下降）,使其上部的空气也被击穿,形成不断放电.结果弧光区逐渐上移,犹如爬梯子一般的壮观.当升至一定的高度时,由于两电极间距过大,使极间场强太小不足以击穿空气,弧光因而熄灭.
简单操作：打开电源,观察弧光产生.并观察现象.（注意弧光的产生、移动、消失）.
实验现象：
两根电极之间的高电压使极间最狭窄处的电场极度强.巨大的电场力使空气电离而形成气体离子导电,同时产生光和热.热空气带着电弧一起上升,就象圣经中的雅各布（Yacob以色列人的祖先)梦中见到的天梯.
注意事项：演示器工作一段时间后,进入保护状态,自动断电,稍等一段时间,仪器恢复后可继续演示,

确切的说,电弧比羽毛还轻.
羽毛是实体,有质量,密度比空气大.而电弧是等离子体,本质就是空气,我们看到的电弧是空气中的原子核外电子从激发态跃迁回基态时,多余的能量以光子的形式放出.所以,电弧所在区域内的密度其实就是空气密度,所以会被热空气带动上升.

因为变压器提供的电压,在羊角电极间击穿空气,形成弓形电弧,产生磁场,使电弧向上运动,其运动过程类似于爬梯.当电弧被拉长到600mm左右,所施加的电压再不能维持产生电弧所需的条件,电弧就消失,此时羊角电极底部又会产生新的电弧,形成周而复始的电弧爬梯现象.
每次击穿空气只会产生一个电弧,是因为高压放电时候正负极各有一个势点,两个势点聚集正负电荷,到一定程度就会击穿空气,产生放电!在放电之前,电荷只会向各自的尖端聚集,所以只会有一个电弧!