Repository navigation
Expand file tree
/
Copy pathlamp.html
More file actions
2006 lines (1815 loc) · 87.4 KB
/
Copy pathlamp.html
File metadata and controls
2006 lines (1815 loc) · 87.4 KB
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
459
460
461
462
463
464
465
466
467
468
469
470
471
472
473
474
475
476
477
478
479
480
481
482
483
484
485
486
487
488
489
490
491
492
493
494
495
496
497
498
499
500
501
502
503
504
505
506
507
508
509
510
511
512
513
514
515
516
517
518
519
520
521
522
523
524
525
526
527
528
529
530
531
532
533
534
535
536
537
538
539
540
541
542
543
544
545
546
547
548
549
550
551
552
553
554
555
556
557
558
559
560
561
562
563
564
565
566
567
568
569
570
571
572
573
574
575
576
577
578
579
580
581
582
583
584
585
586
587
588
589
590
591
592
593
594
595
596
597
598
599
600
601
602
603
604
605
606
607
608
609
610
611
612
613
614
615
616
617
618
619
620
621
622
623
624
625
626
627
628
629
630
631
632
633
634
635
636
637
638
639
640
641
642
643
644
645
646
647
648
649
650
651
652
653
654
655
656
657
658
659
660
661
662
663
664
665
666
667
668
669
670
671
672
673
674
675
676
677
678
679
680
681
682
683
684
685
686
687
688
689
690
691
692
693
694
695
696
697
698
699
700
701
702
703
704
705
706
707
708
709
710
711
712
713
714
715
716
717
718
719
720
721
722
723
724
725
726
727
728
729
730
731
732
733
734
735
736
737
738
739
740
741
742
743
744
745
746
747
748
749
750
751
752
753
754
755
756
757
758
759
760
761
762
763
764
765
766
767
768
769
770
771
772
773
774
775
776
777
778
779
780
781
782
783
784
785
786
787
788
789
790
791
792
793
794
795
796
797
798
799
800
801
802
803
804
805
806
807
808
809
810
811
812
813
814
815
816
817
818
819
820
821
822
823
824
825
826
827
828
829
830
831
832
833
834
835
836
837
838
839
840
841
842
843
844
845
846
847
848
849
850
851
852
853
854
855
856
857
858
859
860
861
862
863
864
865
866
867
868
869
870
871
872
873
874
875
876
877
878
879
880
881
882
883
884
885
886
887
888
889
890
891
892
893
894
895
896
897
898
899
900
901
902
903
904
905
906
907
908
909
910
911
912
913
914
915
916
917
918
919
920
921
922
923
924
925
926
927
928
929
930
931
932
933
934
935
936
937
938
939
940
941
942
943
944
945
946
947
948
949
950
951
952
953
954
955
956
957
958
959
960
961
962
963
964
965
966
967
968
969
970
971
972
973
974
975
976
977
978
979
980
981
982
983
984
985
986
987
988
989
990
991
992
993
994
995
996
997
998
999
1000
<!doctype html>
<html lang="ru">
<head>
<meta charset="utf-8" />
<meta name="viewport" content="width=device-width,initial-scale=1,maximum-scale=1,user-scalable=no" />
<title>Gas Discharge Lamp Prototype</title>
<style>
:root{
--bg0:#07070b;
--bg1:#0d0d16;
--panel:#121220cc;
--panel2:#151528e6;
--stroke:rgba(255,255,255,.12);
--text:#e9e9f3;
--muted:rgba(233,233,243,.7);
--accent:#7cd1ff;
}
html, body{ margin:0; height:100%; background: radial-gradient(circle at 50% 20%, var(--bg1) 0%, var(--bg0) 70%); color:var(--text);
font-family:-apple-system, BlinkMacSystemFont, Segoe UI, Roboto, Inter, Arial, sans-serif;
overflow:hidden;
}
#app{ position:fixed; inset:0; display:grid; grid-template-columns: 360px 1fr; gap: 14px; padding: 14px; box-sizing:border-box; }
@media (max-width: 920px){
#app{ grid-template-columns: 1fr; grid-template-rows:auto 1fr; }
}
@media (min-width: 701px) and (max-width: 920px){
html, body{ height:auto; overflow:auto; }
#app{ position:static; inset:auto; min-height:100dvh; display:flex; flex-direction:column; }
#canvasWrap{ height: min(600px, 65svh); min-height: 520px; }
#math{ max-height: none; overflow: visible; }
}
@media (max-width: 700px){
html, body{ height:auto; overflow:auto; }
#app{ position:static; inset:auto; min-height:100dvh; display:flex; flex-direction:column; gap: 14px;
padding: calc(12px + env(safe-area-inset-top)) calc(12px + env(safe-area-inset-right)) calc(12px + env(safe-area-inset-bottom)) calc(12px + env(safe-area-inset-left));
}
#sim{ display: contents; }
#canvasWrap{
order: 1;
background: var(--panel);
border:1px solid var(--stroke);
border-radius:14px;
box-shadow: 0 14px 45px rgba(0,0,0,.55);
backdrop-filter: blur(10px);
overflow:hidden;
height: min(600px, calc(100svh - 24px - env(safe-area-inset-top) - env(safe-area-inset-bottom)));
min-height: 520px;
}
.lens{
top: auto;
bottom: 10px;
right: 10px;
width: 140px;
height: 140px;
}
#hud{ right: 160px; }
#controls{ order: 2; }
#math{ order: 3; max-height: none; overflow: visible; border-top: none; }
}
.panel{ background: var(--panel); border:1px solid var(--stroke); border-radius:14px; box-shadow: 0 14px 45px rgba(0,0,0,.55);
backdrop-filter: blur(10px);
}
#controls{ padding: 14px; display:flex; flex-direction:column; gap:12px; }
#controls h1{ margin: 4px 0 2px; font-size: 16px; letter-spacing: .2px; }
#controls .sub{ margin: 0 0 6px; font-size: 12px; color: var(--muted); line-height:1.35; }
.grid{ display:grid; grid-template-columns: 1fr; gap: 10px; }
.row{ display:grid; grid-template-columns: 1fr auto; align-items:center; gap: 10px; }
.row label{ font-size: 12px; color: var(--muted); }
.row output{ font-variant-numeric: tabular-nums; font-size: 12px; color: rgba(255,255,255,.88); }
select, input[type="range"], button{
width:100%;
box-sizing:border-box;
font: inherit;
}
input[type="number"]{
width:100%;
box-sizing:border-box;
margin-top: 6px;
padding: 8px 10px;
border-radius: 10px;
border:1px solid var(--stroke);
background: rgba(255,255,255,.05);
color: var(--text);
outline: none;
font-size: 12px;
font-variant-numeric: tabular-nums;
}
input[type="number"]:focus-visible{ outline: 2px dashed var(--accent); outline-offset: 2px; }
select{
background: rgba(255,255,255,.05);
border:1px solid var(--stroke);
color: var(--text);
border-radius: 10px;
padding: 10px 10px;
outline:none;
}
select:focus-visible{ outline: 2px dashed var(--accent); outline-offset: 2px; }
input[type="range"]{ accent-color: var(--accent); }
.btnrow{ display:grid; grid-template-columns: 1fr 1fr; gap: 10px; }
button{
border-radius: 12px;
padding: 10px 12px;
border:1px solid var(--stroke);
background: rgba(255,255,255,.06);
color: var(--text);
cursor:pointer;
font-weight: 650;
}
button:hover{ background: rgba(255,255,255,.10); }
button:active{ transform: translateY(1px); }
button:focus-visible{ outline: 2px dashed var(--accent); outline-offset: 2px; }
#sim{ position:relative; overflow:hidden; display:flex; flex-direction:column; }
#canvasWrap{ position:relative; flex: 1 1 auto; min-height: 320px; }
#view{ position:absolute; inset:0; width:100%; height:100%; display:block; }
#hud{
position:absolute; left: 14px; top: 12px; right: 14px;
display:flex; gap: 10px; flex-wrap:wrap; align-items:center;
pointer-events:none;
}
#hud .chip{ display:none; }
#hud .chip:nth-child(2){ display:block; }
.chip{
pointer-events:none;
background: rgba(0,0,0,.35);
border: 1px solid rgba(255,255,255,.10);
border-radius: 999px;
padding: 6px 10px;
font-size: 12px;
color: rgba(255,255,255,.88);
box-shadow: 0 8px 30px rgba(0,0,0,.35);
font-variant-numeric: tabular-nums;
}
.chip b{ color:#fff; font-weight:750; }
#quickCtrlBtn, #quickCtrlPanel{ display:none; }
@media (max-width: 700px){
#quickCtrlBtn{
display:block;
position:absolute;
right: 10px;
bottom: 10px;
z-index: 9;
width: auto;
padding: 10px 12px;
border-radius: 999px;
background: rgba(0,0,0,.45);
border:1px solid rgba(255,255,255,.14);
backdrop-filter: blur(10px);
}
#quickCtrlPanel{
display:none;
position:absolute;
left: 10px;
right: 10px;
bottom: 58px;
z-index: 9;
padding: 12px;
border-radius: 14px;
background: rgba(10,10,18,.78);
border: 1px solid rgba(255,255,255,.12);
backdrop-filter: blur(12px);
box-shadow: 0 18px 70px rgba(0,0,0,.65);
}
#quickCtrlPanel.show{ display:block; }
#quickCtrlPanel .qgrid{ display:grid; grid-template-columns: 1fr; gap: 10px; }
#quickCtrlPanel .qrow{ display:grid; grid-template-columns: 1fr auto auto; gap: 10px; align-items:center; }
#quickCtrlPanel .qlbl{ font-size: 12px; color: rgba(255,255,255,.75); }
#quickCtrlPanel .qval{ font-size: 12px; color: rgba(255,255,255,.90); font-variant-numeric: tabular-nums; }
#quickCtrlPanel .qbtn{ padding: 10px 12px; border-radius: 12px; }
}
#footerHint{
position:absolute; left:14px; bottom:12px; right:14px;
display:flex; justify-content:space-between; gap:10px; flex-wrap:wrap;
pointer-events:none;
color: rgba(255,255,255,.55);
font-size: 12px;
}
#boom{
position:absolute; inset:0;
display:none;
align-items:center;
justify-content:center;
padding: 18px;
background: rgba(0,0,0,.55);
backdrop-filter: blur(8px);
}
#boom.show{ display:flex; }
#boom .card{
max-width: 560px;
width: 100%;
border: 1px solid rgba(255,255,255,.12);
border-radius: 16px;
background: rgba(10,10,18,.78);
box-shadow: 0 18px 70px rgba(0,0,0,.65);
padding: 14px 14px;
}
#boom h3{
margin: 6px 0 8px;
font-size: 18px;
color: rgba(255,255,255,.92);
}
#boom p{
margin: 0 0 12px;
color: rgba(255,255,255,.80);
font-size: 15px;
line-height: 1.6;
}
#boom .row{
display:flex;
gap: 10px;
justify-content:flex-end;
}
#math{
flex: 0 0 auto;
border-top: 1px solid var(--stroke);
background:
radial-gradient(1200px 420px at 20% 0%, rgba(124,209,255,0.10), rgba(0,0,0,0) 55%),
rgba(0,0,0,0.20);
padding: 14px 14px;
max-height: 42%;
overflow:auto;
}
#math .content{ max-width: 900px; margin: 0 auto; }
#math h2{ margin: 2px 0 12px; font-size: 22px; letter-spacing: .2px; line-height: 1.22; }
#math h3{ margin: 22px 0 12px; font-size: 18px; color: rgba(255,255,255,.92); }
#math h4{ margin: 14px 0 10px; font-size: 16px; color: rgba(255,255,255,.90); }
#math p{ margin: 12px 0; color: rgba(255,255,255,.82); font-size: 16px; line-height: 1.7; }
#math .eq{
font-family: inherit;
font-size: 15px;
color: rgba(255,255,255,.86);
background: rgba(255,255,255,.04);
border: 1px solid rgba(255,255,255,.10);
border-radius: 12px;
padding: 12px 12px;
overflow:auto;
line-height: 1.65;
}
#math .eq p{ margin: 10px 0; }
#math .eq .k{ color: rgba(255,255,255,.86); font-weight: 650; }
#math .eq .k{ display:block; margin: 8px 0 10px; }
#math .eq .k:first-child{ margin-top: 0; }
#math .eq math{ margin: 18px 0; }
#math .eq math,
#math .eq .mono,
#math .eq .v{ font-family: ui-monospace, SFMono-Regular, Menlo, Monaco, Consolas, "Liberation Mono", "Courier New", monospace; }
#math math{ font-size: 19px; }
#math math mi{ font-style: italic; }
#math .k{ color: rgba(255,255,255,.6); }
#math .v{ color: rgba(255,255,255,.95); }
#math .lead{ color: rgba(255,255,255,.82); }
#math .callout{ margin-top: 12px; padding: 12px 14px; border-radius: 14px; border: 1px solid rgba(255,255,255,.10);
background: linear-gradient(180deg, rgba(124,209,255,0.10), rgba(255,255,255,0.03));
color: rgba(255,255,255,.80);
font-size: 16px;
line-height: 1.68;
}
#math .grid2{ display:grid; grid-template-columns: 1fr 1fr; gap: 10px; }
@media (max-width: 920px){
#math .grid2{ grid-template-columns: 1fr; }
}
#math .bul{ margin: 10px 0 12px; padding-left: 20px; }
#math .bul li{ margin: 8px 0; color: rgba(255,255,255,.78); font-size: 16px; line-height: 1.68; }
#math .step{ border-left: 2px solid rgba(124,209,255,0.35); padding-left: 10px; margin: 14px 0; }
#math .badge{ display:inline-block; font-size: 13px; padding: 3px 10px; border-radius: 999px; border: 1px solid rgba(255,255,255,0.12);
background: rgba(255,255,255,0.06); color: rgba(255,255,255,0.85);
}
.lens{
position:absolute;
right: 6px;
top: 18px;
width: 180px;
height: 180px;
pointer-events:none;
filter: drop-shadow(0 14px 30px rgba(0,0,0,.65));
opacity: 0.95;
}
.lens .cap{ position:absolute; inset:0; border-radius: 50%; border: 2px solid rgba(255,255,255,0.18);
box-shadow: inset 0 0 22px rgba(0,0,0,.45);
background: radial-gradient(circle at 30% 30%, rgba(255,255,255,0.10), rgba(0,0,0,0.10) 55%, rgba(0,0,0,0.18));
}
.lens .lbl{ position:absolute; left: 10px; right: 10px; bottom: 10px; text-align:center; font-size: 12px; color: rgba(255,255,255,.72);
text-shadow: 0 1px 0 rgba(0,0,0,.55);
}
.mono{ font-family: ui-monospace, SFMono-Regular, Menlo, Monaco, Consolas, "Liberation Mono", "Courier New", monospace; }
</style>
</head>
<body>
<div id="app">
<section id="controls" class="panel">
<h1>Симуляция зажигания газоразрядной лампы</h1>
<p class="sub">Упрощённая физика: порог пробоя по закону Пашена + режим тления после пробоя. Источник питания в этой модели — <span class="mono">постоянного напряжения (DC)</span>. Параметры газа — приблизительные, но поведение правдоподобное.</p>
<div class="grid">
<div>
<div class="row">
<label for="gas">Газ</label>
<output id="gasOut">Ne</output>
</div>
<select id="gas">
<option value="neon" selected>Неон (Ne)</option>
<option value="argon">Аргон (Ar)</option>
<option value="helium">Гелий (He)</option>
<option value="nitrogen">Азот (N₂)</option>
<option value="mercury">Пары ртути (Hg) + Ar</option>
</select>
</div>
<div>
<div class="row">
<label for="voltage">Напряжение V (кВ)</label>
<output id="voltageOut" class="mono">2.00 кВ</output>
</div>
<input id="voltage" type="range" min="0" max="20000" value="2000" step="10" />
<input id="voltageNum" type="number" min="0" max="20" step="0.01" value="2.00" />
</div>
<div>
<div class="row">
<label for="pressure">Давление p (мбар)</label>
<output id="pressureOut" class="mono">5.0 мбар</output>
</div>
<input id="pressure" type="range" min="1" max="200" value="5" step="0.1" />
<input id="pressureNum" type="number" min="1" max="200" step="0.1" value="5.0" />
</div>
<div>
<div class="row">
<label for="gap">Промежуток между электродами d (см)</label>
<output id="gapOut" class="mono">25.0 см</output>
</div>
<input id="gap" type="range" min="2" max="60" value="25" step="0.1" />
<input id="gapNum" type="number" min="2" max="60" step="0.1" value="25.0" />
</div>
<div>
<div class="row">
<label for="ballast">Балласт R (кОм)</label>
<output id="ballastOut" class="mono">50.0 кОм</output>
</div>
<input id="ballast" type="range" min="1" max="200" value="50" step="1" />
<input id="ballastNum" type="number" min="1" max="200" step="1" value="50" />
</div>
<div>
<div class="row">
<label for="electrode">Электроды (нагрев) (ε)</label>
<output id="electrodeOut" class="mono">0.35</output>
</div>
<input id="electrode" type="range" min="0" max="1" value="0.35" step="0.01" />
<input id="electrodeNum" type="number" min="0" max="1" step="0.01" value="0.35" />
</div>
<div class="btnrow">
<button id="toggle" type="button">Включить</button>
<button id="reset" type="button">Сброс</button>
</div>
</div>
</section>
<section id="sim" class="panel">
<div id="canvasWrap">
<canvas id="view"></canvas>
<button id="quickCtrlBtn" type="button" aria-haspopup="dialog" aria-expanded="false">Параметры</button>
<div id="quickCtrlPanel" role="dialog" aria-label="Quick controls">
<div class="qgrid">
<div class="qrow">
<div class="qlbl">Установка</div>
<button class="qbtn" id="qPower" type="button">—</button>
<span></span>
</div>
<div class="qrow">
<div class="qlbl">Газ</div>
<button class="qbtn" id="qGasPrev" type="button">−</button>
<button class="qbtn" id="qGasNext" type="button">+</button>
</div>
<div class="qrow">
<div class="qval" id="qGasVal">—</div>
<span></span><span></span>
</div>
<div class="qrow">
<div class="qlbl">V <span class="qval" id="qVVal">—</span></div>
<button class="qbtn" type="button" data-q="voltage" data-delta="-100">−</button>
<button class="qbtn" type="button" data-q="voltage" data-delta="100">+</button>
</div>
<div class="qrow">
<div class="qlbl">p <span class="qval" id="qPVal">—</span></div>
<button class="qbtn" type="button" data-q="pressure" data-delta="-1">−</button>
<button class="qbtn" type="button" data-q="pressure" data-delta="1">+</button>
</div>
<div class="qrow">
<div class="qlbl">d <span class="qval" id="qDVal">—</span></div>
<button class="qbtn" type="button" data-q="gap" data-delta="-1">−</button>
<button class="qbtn" type="button" data-q="gap" data-delta="1">+</button>
</div>
<div class="qrow">
<div class="qlbl">R <span class="qval" id="qRVal">—</span></div>
<button class="qbtn" type="button" data-q="ballast" data-delta="-5">−</button>
<button class="qbtn" type="button" data-q="ballast" data-delta="5">+</button>
</div>
<div class="qrow">
<div class="qlbl">ε <span class="qval" id="qEpsVal">—</span></div>
<button class="qbtn" type="button" data-q="electrode" data-delta="-0.05">−</button>
<button class="qbtn" type="button" data-q="electrode" data-delta="0.05">+</button>
</div>
</div>
</div>
<div class="lens" aria-hidden="true">
<div class="cap"></div>
<div class="lbl"><span class="mono" id="lensLbl">столкновения: 0.00</span></div>
</div>
<div id="boom" role="alert" aria-live="assertive">
<div class="card">
<h3>Авария</h3>
<p id="boomText">Лампа взорвалась из-за слишком большого тока – попробуй отрегулировать балласт</p>
<div class="row">
<button id="boomReset" type="button">Сбросить</button>
</div>
</div>
</div>
<div id="hud">
<div class="chip"><b>V<sub>b</sub></b>: <span id="vb" class="mono">—</span></div>
<div class="chip"><b>Состояние</b>: <span id="mode">выкл</span></div>
<div class="chip"><b>I</b>: <span id="i" class="mono">0.00 мА</span></div>
<div class="chip"><b>E/p</b>: <span id="ep" class="mono">—</span></div>
</div>
<div id="footerHint">
<div>Подсказка: для начала просто включи лампу и попробуй поиграться с напряжением.</div>
<div class="mono">Paschen + glow discharge (prototype)</div>
</div>
</div>
<div id="math" aria-label="Formulas">
<div class="content">
<h2>Мини‑учебник: как зажигается газоразрядная лампа</h2>
<h3>Первый опыт: попробуй зажечь лампу! <span style="font-weight:600; color: rgba(255,255,255,.78);">(<a href="#lab1" style="color: inherit; text-decoration: underline;">подсказка, как это сделать — тут</a>)</span></h3>
<p>Сверху — <span class="mono">лампа</span>: стеклянная трубка с газом и двумя электродами на концах. Кажется, она «просто стекляшка»… пока ты не подашь достаточно большое напряжение.</p>
<p>Тут есть четыре ручки, с которыми ты будешь играть как настоящий экспериментатор:</p>
<ul class="bul">
<li><span class="mono">V</span> — напряжение источника (DC)</li>
<li><span class="mono">p</span> — давление газа</li>
<li><span class="mono">d</span> — расстояние между электродами (межэлектродный промежуток)</li>
<li><span class="mono">R</span> — балласт (он ограничивает ток после зажигания)</li>
</ul>
<p>Нажми <span class="mono">«Включить»</span> и поднимай <span class="mono">V</span>. Цель — поймать момент, когда внутри вспыхнет разряд: маленькая «молния в пробирке».</p>
<p>В правом верхнем углу есть <span class="mono">увеличительное стекло</span> — это иллюстрация микромира внутри газа:</p>
<ul class="bul">
<li>«крестики» — электроны</li>
<li>точки — атомы/молекулы газа</li>
<li>вспышки — возбуждения атомов, после которых появляется свет</li>
</ul>
<div class="callout">
<div class="lead">Важно: это учебная модель</div>
<ul class="bul">
<li>Она показывает главную идею: как происходит <span class="mono">зажигание (пробой) → тлеющий разряд</span> и какие ручки на это влияют.</li>
<li>Это не «настоящая плазменная физика» со спектрами, распределением энергий электронов и т.д.</li>
<li>Диаметр трубки здесь <span class="mono">не учитывается</span>: в реальности он влияет на токовую плотность, нагрев и устойчивость разряда, но в этой игрушке считаем его «постоянным».</li>
</ul>
</div>
<h3>Как узнать: загорится лампа или нет? Формула Пашена</h3>
<div class="eq">
<p>Посмотри в правый верхний угол симуляции: там есть <span class="mono">Vb</span> — <span class="mono">напряжение пробоя</span>.</p>
<p>Если подать <span class="mono">V ≥ Vb</span>, газ внезапно перестаёт быть изолятором — и внутри появляется разряд. А дальше начинается магия: разряд может <span class="mono">сохраняться</span> даже при чуть меньшем напряжении (это гистерезис: «зажечь» труднее, чем «держать»).</p>
<p>Само <span class="mono">Vb</span> — не случайное число. Оно зависит от газа, давления и расстояния между электродами и в простом приближении описывается законом Пашена:</p>
<math display="block" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
<mrow>
<msub><mi>V</mi><mi>b</mi></msub>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow><mi>B</mi><mo>·</mo><mi>p</mi><mo>·</mo><mi>d</mi></mrow>
<mrow>
<mi>ln</mi><mo>(</mo><mi>A</mi><mo>·</mo><mi>p</mi><mo>·</mo><mi>d</mi><mo>)</mo>
<mo>−</mo>
<mi>ln</mi><mo>(</mo><mi>ln</mi><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>+</mo><mfrac><mn>1</mn><mi>γ</mi></mfrac><mo>)</mo><mo>)</mo>
</mrow>
</mfrac>
</mrow>
</math>
<div class="k">Единицы в этой формуле: p — Па, d — м.</div>
<div class="k">Что означает каждый символ (простыми словами):</div>
<ul class="bul">
<li><span class="mono">p</span> — давление газа <span class="mono">(Па)</span>. В симуляции ты задаёшь давление ползунком <span class="mono">p</span> (в интерфейсе оно показано в мбар, а в формуле автоматически переводится в Па).</li>
<li><span class="mono">d</span> — расстояние между электродами <span class="mono">(м)</span>. В симуляции ты задаёшь его ползунком <span class="mono">d</span> (в интерфейсе — в см, а в формуле переводится в м).</li>
<li><span class="mono">Vb</span> — напряжение пробоя: если <span class="mono">V ≥ Vb</span>, лампа может загореться.</li>
</ul>
<div class="k">Параметры, которые ты <span class="mono">не задаёшь вручную</span> (они зависят от газа и электродов):</div>
<ul class="bul">
<li><span class="mono">A</span> и <span class="mono">B</span> — табличные параметры газа в приближённой форме закона Пашена (условно: «насколько легко газ ионизуется» при данных <span class="mono">p·d</span>).</li>
<li><span class="mono">γ</span> (гамма) — коэффициент вторичной эмиссии катода: насколько легко катод отдаёт электроны после ударов ионов/фотонов (безразмерно). В реальности <span class="mono">γ</span> зависит от материала и состояния поверхности.</li>
</ul>
<div class="k">Откуда берутся <span class="mono">A</span>, <span class="mono">B</span> и <span class="mono">γ</span>:</div>
<p>В реальной инженерии их берут из справочных данных по разрядам (таблицы/кривые Пашена для газов и материалов электродов) и уточняют экспериментом. В этом прототипе значения — <span class="mono">ориентировочные</span> и подобраны так, чтобы поведение было правдоподобным и удобным для обучения.</p>
<div style="height:10px"></div>
<div><span class="k">A</span>=<span class="v" id="mA">—</span>, <span class="k">B</span>=<span class="v" id="mB">—</span>, <span class="k">ε</span>=<span class="v" id="mEps">—</span>, <span class="k">γ₀</span>=<span class="v" id="mgamma0">—</span>, <span class="k">γ</span><sub>eff</sub>=<span class="v" id="mgammaEff">—</span></div>
<div><span class="k">p</span>=<span class="v" id="mp_torr">—</span> Па<span id="mp_mbar" style="display:none">—</span></div>
<div><span class="k">d</span>=<span class="v" id="md_m">—</span> м<span id="md_cm" style="display:none">—</span></div>
<div><span class="k">p·d</span>=<span class="v" id="mpd">—</span> Па·м</div>
<div style="height:10px"></div>
<div>ln(A·p·d) = ln(<span class="v" id="mApd">—</span>) = <span class="v" id="mlnApd">—</span></div>
<div>ln(ln(1+1/γ)) = ln(ln(<span class="v" id="m1g">—</span>)) = <span class="v" id="mlnln">—</span></div>
<div>denom = <span class="v" id="mden">—</span></div>
<div style="height:10px"></div>
<div><span class="k">Vb</span> ≈ <span class="v" id="mVb">—</span> В = <span class="v" id="mVb_kv">—</span> кВ</div>
</div>
<div class="step">
<div class="badge">Правило</div>
<p>Если ты увеличиваешь <span class="mono">p</span> или <span class="mono">d</span>, обычно растёт <span class="mono">Vb</span> — и лампу труднее зажечь. Если уменьшаешь — зажечь легче.</p>
<p>Но есть тонкость: закон Пашена даёт «кривую» с минимумом. Это значит, что для каждого газа есть область <span class="mono">p·d</span>, где зажигается легче всего — а слишком маленькое и слишком большое <span class="mono">p·d</span> могут снова повышать <span class="mono">Vb</span>.</p>
</div>
<h3>Как влияет нагрев электродов (ε) на пробой</h3>
<div class="eq">
<p>В реальных разрядниках запуск сильно зависит от катода: нагретый или более «эмиссионный» катод легче отдаёт электроны, и разряд легче поддерживать. Это влияние часто сводят к коэффициенту вторичной эмиссии <span class="mono">γ</span>.</p>
<p>В этой модели ручка <span class="mono">ε</span> не означает температуру в Кельвинах, а задаёт «насколько электрод помогает эмиссии». Мы пересчитываем базовый коэффициент газа <span class="mono">γ₀</span> в эффективный:</p>
<div class="mono">γ_eff = clamp( γ₀ · lerp(0.6, 2.0, ε), 1e−6, 0.2 )</div>
<p>И дальше в закон Пашена подставляется именно <span class="mono">γ_eff</span>. Если <span class="mono">ε</span> растёт, то <span class="mono">γ_eff</span> растёт, выражение <span class="mono">ln(ln(1+1/γ))</span> уменьшается, знаменатель становится больше и <span class="mono">Vb</span> получается меньше — лампу легче зажечь.</p>
</div>
<h3 id="lab1">Мини‑лабораторная 1: зажигаем неон (Ne)</h3>
<div class="step">
<div class="badge">Шаг 1</div>
<p>Выбери <span class="mono">Неон (Ne)</span>. Поставь, например: <span class="mono">p=5 мбар</span>, <span class="mono">d=10 см</span>, <span class="mono">R=50 кОм</span>. Нажми <span class="mono">«Включить»</span>.</p>
</div>
<div class="step">
<div class="badge">Шаг 2</div>
<p>Поднимай <span class="mono">V</span>, пока не станет <span class="mono">V ≥ Vb</span> (смотри плашку <span class="mono">Vb</span> и «Состояние» сверху).</p>
</div>
<div class="step">
<div class="badge">Шаг 3</div>
<p> Скорее всего лампочка взорвется, так как она по сути превратится в короткое замыкание. Поэтому подними балласт <span class="mono">R</span> до 150 кОм. Но цепь пока не включай</p>
</div>
<div class="step">
<div class="badge">Шаг 4</div>
<p> Опусти напряжение до минимума и включи цепь. Теперь понемногу поднимай напряжение. Поймать момент зажигания теепрь гораздо легче, так как балластное сопротивление расширяет окно зажигания</p>
</div>
<div class="step">
<div class="badge">Что происходит внутри (очень просто)</div>
<ul class="bul">
<li>Электроны разгоняются электрическим полем.</li>
<li>При столкновениях они возбуждают атомы неона (в лупе это вспышки).</li>
<li>Возбуждённые атомы «сбрасывают» энергию в виде света — поэтому трубка начинает светиться.</li>
</ul>
<p>Фишка: если после зажигания немного уменьшить <span class="mono">V</span>, лампа может продолжать светиться. Это нормальный <span class="mono">гистерезис</span>: напряжение поддержания обычно ниже напряжения пробоя.</p>
</div>
<div class="step">
<div class="badge">Осторожно: лампа может «взорваться»</div>
<p>Если после пробоя ток станет слишком большим, в симуляции сработает авария: появится <span class="mono">OVER</span> и лампа «взорвётся». Это просто наглядная подсказка: в реальности большой ток быстро перегревает электроды и разрушает разрядник.</p>
<p>Чтобы этого не случилось, увеличь <span class="mono">R</span> (балласт): он ограничивает ток по простой идее <span class="mono">I ≈ (V − Vplasma) / R</span>. Чем больше <span class="mono">R</span>, тем безопаснее режим.</p>
</div>
<h3>Мини‑лабораторная 2: попробуй «пары ртути (Hg) + Ar»</h3>
<div class="step">
<div class="badge">Задание</div>
<p>Переключись на <span class="mono">Пары ртути (Hg) + Ar</span> и попробуй зажечь лампу так же, как с неоном.</p>
<ul class="bul">
<li>Подбери <span class="mono">p</span> и <span class="mono">d</span>, чтобы <span class="mono">Vb</span> оказался достижим при твоём <span class="mono">V</span>.</li>
<li>После зажигания подбери <span class="mono">R</span>, чтобы ток был «разумным» (слишком большой ток в реальности быстро убивает электроды).</li>
</ul>
<p>Подсказка: в реальных ртутных лампах основное излучение идёт в УФ, а видимый свет часто получают через люминофор.</p>
</div>
<h3>После пробоя: откуда берётся свет (и почему он разного цвета)</h3>
<div class="grid2">
<div class="eq">
<div class="k">Откуда берётся свет (Ne/Ar/He/N₂)</div>
<div style="height:6px"></div>
<div>e⁻ + Atom → Atom* + e⁻</div>
<div>Atom* → Atom + hν</div>
<div style="height:6px"></div>
<div class="k">Смысл:</div>
<p>электрон разгоняется электрическим полем, сталкивается с атомом и «подбрасывает» его на более высокий энергетический уровень (это Atom*).</p>
<p>потом атом почти сразу «падает обратно» и излучает фотон <span class="mono">hν</span>. Набор возможных переходов задаёт <span class="mono">спектральные линии</span> газа — отсюда и цвет (неон — красно‑оранжевый, аргон — фиолетово‑синий и т.д.).</p>
<p>Важно: в инертных газах значительная часть излучения как раз попадает в видимый диапазон, поэтому лампа светится «сама по себе», без люминофора.</p>
</div>
<div class="eq">
<div class="k">Ртутная/люминесцентная (Hg + инертный газ)</div>
<div style="height:6px"></div>
<div>e⁻ + Hg → Hg* + e⁻</div>
<div>Hg* → Hg + hν<sub>UV</sub></div>
<div>phosphor + hν<sub>UV</sub> → light (visible)</div>
<div style="height:6px"></div>
<div class="k">Смысл:</div>
<p>ртуть тоже возбуждается ударами электронов, но её самые «мощные» линии часто в ультрафиолете — глаз их почти не видит.</p>
<p>поэтому внутри колбы есть слой <span class="mono">люминофора</span>. Он поглощает УФ‑фотон, внутри люминофора энергия на мгновение превращается в возбуждение кристалла, а затем люминофор испускает <span class="mono">новый фотон</span> уже в видимом диапазоне.</p>
<p>От состава люминофора зависит оттенок (тёплый/холодный) и эффективность.</p>
</div>
</div>
<h3>Что «делает» разряд ярче: поле и ток</h3>
<div class="eq">
<div class="k">Формулы:</div>
<math display="block" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
<mrow>
<mi>E</mi><mo>≈</mo><mfrac><mi>V</mi><mi>d</mi></mfrac>
<mspace width="14px"/>
<mfrac><mi>E</mi><mi>p</mi></mfrac><mo>≈</mo><mfrac><mrow><mi>V</mi><mo>/</mo><mi>d</mi></mrow><mi>p</mi></mfrac>
</mrow>
</math>
<div style="height:8px"></div>
<div><span class="k">V</span>=<span class="v" id="mV">—</span> В, <span class="k">d</span>=<span class="v" id="md2">—</span> м → <span class="k">E</span>=<span class="v" id="mE">—</span> В/м</div>
<div><span class="k">p</span>=<span class="v" id="mp2">—</span> Па → <span class="k">E/p</span>=<span class="v" id="mEp">—</span> В/(м·Па)</div>
</div>
<h3>Почему нужен балласт (R): иначе разряд «убежит» в большой ток</h3>
<div class="eq">
<p>Ключевая мысль: после пробоя газ перестаёт быть «сопротивлением», которое само ограничивает ток. Если дать ему волю — ток начнёт расти.</p>
<p>Балласт <span class="mono">R</span> — это твой «ограничитель»: он берёт лишнее напряжение на себя и задаёт ток.</p>
<math display="block" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
<mrow>
<mi>I</mi><mo>≈</mo><mfrac><mrow><mi>max</mi><mo>(</mo><mn>0</mn><mo>,</mo><mi>V</mi><mo>−</mo><msub><mi>V</mi><mi>plasma</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mi>R</mi></mfrac>
</mrow>
</math>
<p>В прототипе Vplasma — упрощённое «падение на плазме» (порядка сотен вольт), зависящее от газа и режима.</p>
<div style="height:8px"></div>
<div><span class="k">R</span>=<span class="v" id="mR">—</span> Ом, <span class="k">Vplasma</span>≈<span class="v" id="mVp">—</span> В → <span class="k">I</span>≈<span class="v" id="mI">—</span> мА</div>
</div>
<h3>С какими проблемами сталкиваются реальные производители (и что оптимизируют)</h3>
<p>В реальном мире «просто зажечь» — это только начало. Инженерам нужно сделать так, чтобы лампа запускалась <span class="mono">всегда</span>, светила <span class="mono">ярко</span> и при этом жила <span class="mono">долго</span>.</p>
<div class="eq">
<div class="k">Типичный компромисс (упрощённо):</div>
<div style="height:6px"></div>
<div><span class="k">Минимизировать</span> V_start(p,d,gas,γ,электроды) и потери P_electrodes</div>
<div><span class="k">Максимизировать</span> luminous_efficacy (lm/W) и lifetime</div>
<div style="height:6px"></div>
<div class="k">При ограничениях:</div>
<ul class="bul">
<li>напряжение источника ограничено (сеть/инвертор/балласт)</li>
<li>ток и температура электродов ограничены (иначе распыление и быстрый износ)</li>
<li>газ и давление подбирают так, чтобы разряд был устойчивым и эффективным (и чтобы спектр был «правильным»)</li>
</ul>
</div>
<p>На практике это похоже на настройку музыкального инструмента: чуть меняешь <span class="mono">p</span> или <span class="mono">d</span> — и меняется запуск, устойчивость и режим. Чуть меняешь <span class="mono">R</span> — и у тебя уже другой ток, другая яркость и другая «судьба» электродов.</p>
<p>Текущая оценка «яркости» (ориентир для игры): <span class="mono" id="mBright">—</span></p>
</div>
</div>
</section>
</div>
<script>
(() => {
const canvas = document.getElementById('view');
const ctx = canvas.getContext('2d', { alpha: true });
const canvasWrap = document.getElementById('canvasWrap');
const el = {
gas: document.getElementById('gas'),
gasOut: document.getElementById('gasOut'),
voltage: document.getElementById('voltage'),
voltageOut: document.getElementById('voltageOut'),
pressure: document.getElementById('pressure'),
pressureOut: document.getElementById('pressureOut'),
pressureNum: document.getElementById('pressureNum'),
gap: document.getElementById('gap'),
gapOut: document.getElementById('gapOut'),
gapNum: document.getElementById('gapNum'),
ballast: document.getElementById('ballast'),
ballastOut: document.getElementById('ballastOut'),
ballastNum: document.getElementById('ballastNum'),
electrode: document.getElementById('electrode'),
electrodeOut: document.getElementById('electrodeOut'),
electrodeNum: document.getElementById('electrodeNum'),
voltageNum: document.getElementById('voltageNum'),
toggle: document.getElementById('toggle'),
reset: document.getElementById('reset'),
vb: document.getElementById('vb'),
mode: document.getElementById('mode'),
i: document.getElementById('i'),
ep: document.getElementById('ep'),
lensLbl: document.getElementById('lensLbl'),
mA: document.getElementById('mA'),
mB: document.getElementById('mB'),
mEps: document.getElementById('mEps'),
mgamma0: document.getElementById('mgamma0'),
mgammaEff: document.getElementById('mgammaEff'),
mp_mbar: document.getElementById('mp_mbar'),
mp_torr: document.getElementById('mp_torr'),
md_cm: document.getElementById('md_cm'),
md_m: document.getElementById('md_m'),
mpd: document.getElementById('mpd'),
mApd: document.getElementById('mApd'),
mlnApd: document.getElementById('mlnApd'),
m1g: document.getElementById('m1g'),
mlnln: document.getElementById('mlnln'),
mden: document.getElementById('mden'),
mVb: document.getElementById('mVb'),
mVb_kv: document.getElementById('mVb_kv'),
mV: document.getElementById('mV'),
md2: document.getElementById('md2'),
mE: document.getElementById('mE'),
mp2: document.getElementById('mp2'),
mEp: document.getElementById('mEp'),
mR: document.getElementById('mR'),
mVp: document.getElementById('mVp'),
mI: document.getElementById('mI'),
mBright: document.getElementById('mBright'),
boom: document.getElementById('boom'),
boomText: document.getElementById('boomText'),
boomReset: document.getElementById('boomReset')
};
const clamp = (v,a,b) => Math.max(a, Math.min(b, v));
const lerp = (a,b,t) => a + (b-a)*t;
// Fast smoothstep-ish sigmoid
const sCurve = (x) => 1 / (1 + Math.exp(-x));
function resize(){
const dpr = Math.max(1, Math.min(2.5, window.devicePixelRatio || 1));
const r = (canvasWrap || canvas).getBoundingClientRect();
canvas.width = Math.max(2, Math.floor(r.width * dpr));
canvas.height = Math.max(2, Math.floor(r.height * dpr));
ctx.setTransform(dpr,0,0,dpr,0,0);
state.w = r.width;
state.h = r.height;
state.dpr = dpr;
}
// Gas parameters (approx, for plausible behavior).
// A and B in Paschen law (Townsend form). In the UI we present SI units (p in Pa, d in m).
// Vb = (B p d) / ( ln(A p d) - ln( ln(1 + 1/gamma) ) )
// References vary widely; these are tuned for a nice interactive prototype.
const gases = {
neon: {
label: 'Ne',
A: 15.0,
B: 365.0,
gamma: 0.02,
// Color palette
rgb: [255, 70, 35],
rgb2: [255, 160, 90],
lineHueJitter: 0.04,
glowK: 1.15,
flicker: 0.08
},
argon: {
label: 'Ar',
A: 12.0,
B: 180.0,
gamma: 0.02,
rgb: [125, 170, 255],
rgb2: [210, 235, 255],
lineHueJitter: 0.06,
glowK: 1.0,
flicker: 0.10
},
helium: {
label: 'He',
A: 2.7,
B: 27.0,
gamma: 0.01,
rgb: [255, 210, 140],
rgb2: [255, 240, 210],
lineHueJitter: 0.03,
glowK: 0.85,
flicker: 0.06
},
nitrogen: {
label: 'N₂',
A: 12.0,
B: 365.0,
gamma: 0.015,
rgb: [120, 80, 255],
rgb2: [180, 155, 255],
lineHueJitter: 0.08,
glowK: 1.05,
flicker: 0.12
},
mercury: {
label: 'Hg+Ar',
// treat as argon-start + mercury lines: green/blue
A: 12.0,
B: 180.0,
gamma: 0.02,
rgb: [80, 255, 210],
rgb2: [95, 160, 255],
lineHueJitter: 0.10,
glowK: 1.1,
flicker: 0.10
}
};
function toPaFromMbar(mbar){
// 1 mbar = 100 Pa
return mbar * 100;
}
function toMFromCm(cm){
return cm / 100;
}
function paschenAB_SI({A,B}){
// Conversion from (Torr, cm) to (Pa, m).
// 1 Torr * 1 cm = 133.322 Pa * 0.01 m = 1.33322 Pa·m
const k = 133.322 * 0.01;
return { A_SI: A / k, B_SI: B / k };
}
function effectiveGamma(gamma0, electrodeHeat){
const eps = clamp(electrodeHeat, 0, 1);
const mult = lerp(0.6, 2.0, eps);
return clamp(gamma0 * mult, 1e-6, 0.2);
}
function paschenBreakdownV({A,B,gamma}, pPa, dM){
// Guard against invalid ranges. If term becomes <= 0, return Infinity.
const {A_SI, B_SI} = paschenAB_SI({A,B});
const pd = Math.max(1e-12, pPa * dM);
const lnApd = Math.log(A_SI * pd);
const lnln = Math.log(Math.log(1 + 1/Math.max(1e-9, gamma)));
const denom = lnApd - lnln;
if (!isFinite(denom) || denom <= 0.02) return Infinity;
const vb = (B_SI * pd) / denom;
return vb;
}
function updateMath(params, derived){
const { g, v, pMbar, pPa, dCm, dM, RkOhm, vb, electrodeHeat, gammaEff } = params;
const {
pd,
Apd,
lnApd,
onePlusInvGamma,
lnln,
denom,
E,
EoverP,
vPlasmaApprox,
iApproxA,
brightnessEst
} = derived;
const abSI = paschenAB_SI(g);
if (el.mA) el.mA.textContent = fmt(abSI.A_SI, 3);
if (el.mB) el.mB.textContent = fmt(abSI.B_SI, 2);
if (el.mEps) el.mEps.textContent = fmt(clamp(electrodeHeat, 0, 1), 2);
if (el.mgamma0) el.mgamma0.textContent = fmt(g.gamma, 4);
if (el.mgammaEff) el.mgammaEff.textContent = fmt(gammaEff, 4);
if (el.mp_mbar) el.mp_mbar.textContent = fmt(pMbar, 2);
if (el.mp_torr) el.mp_torr.textContent = fmt(pPa, 0);
if (el.md_cm) el.md_cm.textContent = fmt(dCm, 2);
if (el.md_m) el.md_m.textContent = fmt(dM, 3);
if (el.mpd) el.mpd.textContent = fmt(pd, 3);
if (el.mApd) el.mApd.textContent = fmt(Apd, 3);
if (el.mlnApd) el.mlnApd.textContent = fmt(lnApd, 4);
if (el.m1g) el.m1g.textContent = fmt(onePlusInvGamma, 3);
if (el.mlnln) el.mlnln.textContent = fmt(lnln, 4);
if (el.mden) el.mden.textContent = fmt(denom, 4);
if (el.mVb) el.mVb.textContent = isFinite(vb) ? fmt(vb, 2) : '∞';
if (el.mVb_kv) el.mVb_kv.textContent = isFinite(vb) ? fmt(vb/1000, 3) : '∞';
if (el.mV) el.mV.textContent = fmt(v, 0);
if (el.md2) el.md2.textContent = fmt(dM, 3);
if (el.mE) el.mE.textContent = isFinite(E) ? fmt(E, 2) : '—';
if (el.mp2) el.mp2.textContent = fmt(pPa, 0);
if (el.mEp) el.mEp.textContent = isFinite(EoverP) ? fmt(EoverP, 2) : '—';
if (el.mR) el.mR.textContent = fmt(Math.max(1, RkOhm)*1000, 0);
if (el.mVp) el.mVp.textContent = fmt(vPlasmaApprox, 1);
if (el.mI) el.mI.textContent = fmt(iApproxA*1000, 2);
if (el.mBright) el.mBright.textContent = fmt(brightnessEst, 3);
}
function fmt(n, digits=2){
if (!isFinite(n)) return '∞';
return n.toFixed(digits);
}
const state = {
w: 800, h: 600, dpr: 1,
power: false,
t: 0,
// dynamic discharge state
conducting: false,
// a slow "memory" for transition
ionization: 0,
// flash around breakdown
breakdownFlash: 0,
// smoothed current
iA: 0,
// smoothed voltage across plasma (for glow)
vPlasma: 0,
overloadT: 0,
exploded: false,
boomT: 0,
boomP: [],
boomShown: false,
micro: {
electrons: [],
atoms: [],
sparks: [],
seed: 1,
collisionRate: 0
}
};
function rand01(){
state.micro.seed = (1664525 * state.micro.seed + 1013904223) >>> 0;
return (state.micro.seed >>> 0) / 4294967296;
}
function initMicro(){
const m = state.micro;
m.electrons.length = 0;
m.atoms.length = 0;
m.sparks.length = 0;
for (let i=0;i<26;i++){
m.atoms.push({
x: rand01(),
y: rand01(),
ex: 0
});
}
for (let i=0;i<38;i++){
m.electrons.push({
x: rand01(),
y: rand01(),
vx: 0.25 + rand01()*0.35,
vy: (rand01()-0.5)*0.25
});
}
}
function microStep(dt, intensity, color){
const m = state.micro;
const rate = clamp(intensity, 0, 1);
m.collisionRate = lerp(m.collisionRate, rate, 1 - Math.exp(-4*dt));
for (const a of m.atoms){
a.ex = Math.max(0, a.ex - dt*1.8);
}
for (let i=m.sparks.length-1; i>=0; i--){
const s = m.sparks[i];
s.t -= dt;
if (s.t <= 0) m.sparks.splice(i,1);
}
for (const e of m.electrons){
const speed = lerp(0.35, 1.25, m.collisionRate);
e.x += e.vx * speed * dt;
e.y += e.vy * speed * dt;
e.y += (rand01()-0.5) * 0.12 * dt * (0.5 + m.collisionRate);
if (e.x > 1.05){
e.x = -0.05;
e.y = rand01();
e.vx = 0.25 + rand01()*0.55;
e.vy = (rand01()-0.5)*0.35;
}
if (e.y < -0.05) e.y = 1.05;
if (e.y > 1.05) e.y = -0.05;
const pColl = dt * (0.6 + 7.0*m.collisionRate);
if (rand01() < pColl){
const idx = Math.floor(rand01() * m.atoms.length);
const a = m.atoms[idx];
if (a){
a.ex = clamp(a.ex + 0.65 + 0.6*m.collisionRate, 0, 1.6);
m.sparks.push({x: a.x, y: a.y, t: 0.18, c: color});
}
}
}
}
function drawMicroLens(params, lensX, lensY, lensR, dt){
const g = params.g;
const base = g.rgb;
const sec = g.rgb2;
const mix = clamp(0.35 + 0.50*state.micro.collisionRate, 0, 1);
const col = [
lerp(base[0], sec[0], mix),