神奇的极光
●备课资料
一、课文补注
大气外层的“灯火”——极光与地磁
在1958年，一个有关地球外太空出乎意料的重大发现，震惊了科学界的人士。美国詹姆斯•范•艾伦博士宣布，美国“探险者”号卫星及“先锋号”卫星在地面上空的地磁场内，发现了两条宽大的辐射带。这两条辐射带被命名为范艾伦辐射带。（由离地面970千米起，向上延伸至64000千米）后人称为磁层的辐射带。磁层是大气最外层——散逸层的一个组成部分，它对于地球来说，是一个安全保护网，可以使地球免受宇宙空间袭来的致命辐射线的伤害。而磁层的形成，则是得益于地球这块巨大的磁体。
地球被一个大磁场包围这一事实，对世界的发展产生了莫大的影响。太阳系中，叫做太阳风的高速电子流，在太阳强大磁性作用下不断从太阳中喷出。太阳风以每秒500千米的速度刮过地球附近的太空，直至木星一带。地球就绕行于这种稀薄而能量极高的粒子流中间，地球的磁场形成了阻挡高速粒子的磁性层，挡住了太阳风向大气深部的侵袭。这犹如石头抗拒河流，将流水挡住一样。
当太阳风吹向地球时，朝着太阳一面的地磁场被压缩，磁力线都向后弯曲，背着太阳的一面，磁场则有若风帆那样拖了个长尾巴。地球磁场改变了太阳风的风向，防止它直接刮进地球。大部分辐射粒子在磁场中沿着磁力线来回做螺旋运动，永远不会到达地面上。此外，由太空深处射来的较弱的宇宙射线，绝大部分也都为这一磁性层所阻挡而转移了方向，只有较强的宇宙射线才能穿过磁性层到达地面。
磁场并非肉眼可见，它只能借助科学仪器的测量而显现出来。但在磁性层中，却有一种点缀极地夜空的瑰丽光芒——极光，极光本身所显现的虽然不是地球的磁场，但却是一种由磁场所形成的极地夜入的华丽灯火。
极光是由太阳喷出的高速粒子造成的。这种高速粒子先是被地球磁场捕获而蓄积于磁性层的内侧。当太阳的活动趋于活跃，贮存于地球磁性层中的粒子就沿着地球的磁场进入地球两极，透过大气层，并在那里激发空气分子而形成火焰般壮丽的极光。由于地球磁场的南北极对称，因此，当南北两极同是夜晚，又同是晴空时，必然会在两极同时看到一样的极光。
极光的平均高度约有100千米，它是形成于大气层最上层的光，它的能量总和大约和美国一年所使用的电量差不多。假如地球没有磁场，太阳风直接进到地表，将危及人类的安全。因此，它是地球避开宇宙间高速粒子流的保护网，极光正是这磁场造出的灿烂灯火。
（选自《求知文库•我们生活的地球》 作者：薛晴、培力）
二、课文析读
《神奇的极光》的写作特色
描写生动、比喻恰当是文章的两大特色。本文是一篇科普说明文，此类文章一般科学术语多，语言晦涩，不易读懂，但本文在写作中，巧妙地融入了很多生动的描写和恰当的比喻，使文章避免了读来枯燥无味。例如文中这一段文字：极光形体的亮度变化也是很大的，从刚刚能看见的银河星云般的亮度，一直亮到满月时的月亮亮度。在强极光出现时，地面上物体的轮廓都能被照见，甚至会照出物体的影子来。最为动人的当然是极光运动所造成的瞬息万变的奇妙景象。我们形容事物变得快时常说：“眼睛一眨，老母鸡变鸭”。极光可真是这样，名副其实的翻手为云，覆手为雨，变化莫测，而这一切又往往发生在几秒钟或数分钟之内。极光的运动变化，是自然界这个魔术大师，以天空为舞台上演的一出光的话剧，上下纵横成百上千公里，甚至还存在近万公里长的极光带。这种宏伟壮观的自然景象，好像沾了一点仙气似的，颇具神秘色彩。令人叹为观止的则是极光的色彩，早已不能用五颜六色去描绘。
