Fizik plasma. Asas Fizik Plasma

Masa apabila plasma yang berkaitan dengan kita dengan sesuatu yang tidak benar, tidak boleh difahami, hebat, telah lama berlalu. Hari ini konsep ini digunakan secara meluas. Plasma yang digunakan dalam industri. Yang paling bercita-cita tinggi penggunaannya dalam teknologi pencahayaan. Contoh - lampu nyahcas gas, menerangi jalan. Tetapi dalam lampu pendarfluor hadir. Ia juga dalam kimpalan elektrik. Selepas kimpalan arka - adalah plasma yang dihasilkan oleh obor plasma. Satu boleh memetik banyak contoh lain.

Plasma Fizik - adalah satu cabang penting dalam sains. Oleh itu adalah perlu untuk memahami konsep-konsep asas yang berkaitan dengannya. Ini adalah subjek artikel kami.

Definisi dan jenis plasma

Apa adalah plasma? Penentuan dalam fizik diberikan agak jelas. Plasma dipanggil keadaan bahan di mana kedua mempunyai hujan (setimpal dengan jumlah bilangan zarah), bilangan zarah bercas (pembawa) mampu lebih atau kurang bebas untuk bergerak di dalam bahan. Kita boleh membezakan jenis utama berikut fizik plasma. Jika syarikat penerbangan milik zarah satu jenis (dan berlawanan tanda zarah caj, meneutralkan sistem tidak mempunyai kebebasan bergerak), ia dipanggil komponen tunggal. Dalam kes yang bertentangan ia adalah - dua atau berbilang.

Ciri-ciri plasma

Jadi, kita secara ringkas akan menerangkan konsep plasma. Fizik - sains yang tepat, jadi tanpa definisi tidak boleh buat. Sekarang beritahu tentang ciri-ciri utama keadaan ini perkara.

sifat-sifat plasma dalam fizik ini. Pertama sekali, di negeri ini di bawah tindakan daya elektromagnet sudah kecil terdapat pergerakan kenderaan - arus yang mengalir dalam apa-apa cara dan selagi kuasa-kuasa ini tidak akan hilang kerana tayangan sumber-sumber mereka. Oleh itu, plasma akhirnya pergi ke dalam keadaan di mana ia adalah seakan-neutral. Dalam erti kata lain, jumlah itu, kuantiti besar mikroskopik, mempunyai caj sifar. Ciri kedua plasma adalah berkaitan dengan sifat jarak jauh daripada Coulomb dan kuasa-kuasa Ampere. Ia terdiri dalam fakta bahawa pergerakan itu di negeri ini, sebagai peraturan, bersifat kolektif, yang melibatkan sejumlah besar zarah bercas. Ini adalah sifat-sifat asas fizik plasma. Mereka akan menjadi berguna untuk diingati.

Kedua-dua ciri-ciri ini membawa kepada hakikat bahawa fizik plasma luar biasa kaya dan pelbagai. Manifestasi yang paling menarik ia adalah kemudahan berlakunya pelbagai jenis ketidakstabilan. Mereka adalah halangan yang serius kepada permohonan praktikal plasma. Fizik - ilmu yang sentiasa berkembang. Oleh itu, adalah diharapkan bahawa dalam masa halangan-halangan ini akan dihapuskan.

The plasma dalam cecair

Beralih kepada contoh tertentu struktur, kita mula dengan mempertimbangkan subsistem plasma dalam perkara pekat. cecair tambahan perlu terutamanya dipanggil logam cecair - contoh, yang sepadan dengan subsistem plasma - pembawa komponen tunggal elektron plasma. Sebenarnya, kita berminat dalam kategori harus dikaitkan dan elektrolit cecair, yang adalah pembawa - ion kedua-dua tanda-tanda. Walau bagaimanapun, atas pelbagai sebab, elektrolit tidak tergolong dalam kategori ini. Salah seorang daripada mereka terdiri dalam fakta bahawa dalam elektrolit ada cahaya, pembawa bergerak seperti elektron. Oleh itu, ciri-ciri plasma yang disebutkan di atas dinyatakan dengan ketara lemah.

kristal plasma

The plasma dalam kristal mempunyai nama khas - plasma keadaan pepejal. Dalam kristal ionik, walaupun terdapat caj, tetapi mereka masih. Oleh itu, tidak ada plasma. Dalam logam - elektron kekonduksian membentuk plasma satu komponen. caj dia adalah diimbangi oleh caj tetap (lebih tepat lagi, tidak dapat bergerak untuk jarak jauh) ion.

The plasma dalam semikonduktor

Mempertimbangkan asas-asas fizik plasma, ia harus diperhatikan bahawa dalam semikonduktor keadaan adalah lebih pelbagai. Secara ringkas ciri-ciri itu. OCP untuk bahan-bahan ini boleh berlaku jika anda memasukkan mereka dalam kekotoran berkaitan. Jika berhadas dengan mudah menderma elektron (penderma), maka adalah pembawa n-jenis - elektron. Jika berhadas, berbeza, elektron mudah dipungut (amalan perancang), maka adalah pembawa jenis-p - lubang (ruang kosong dalam pengagihan elektron), yang berkelakuan seperti zarah yang mempunyai cas positif. The plasma dua komponen dibentuk oleh elektron dan lubang berlaku dalam semikonduktor cara lebih mudah. Sebagai contoh, ia adalah di bawah tindakan cahaya mengepam, dihujani dengan elektron daripada jalur valens untuk jalur konduksi. Ambil perhatian bahawa di bawah syarat-syarat tertentu, elektron dan lubang tertarik antara satu sama lain, boleh membentuk keadaan terikat, sama dengan atom hidrogen, - exciton, dan jika keamatan pam dan ketumpatan excitons adalah besar, mereka campuran bersama-sama untuk membentuk setitik elektron-lubang cecair. Kadang-kadang keadaan ini dianggap sebagai negeri baru perkara.

pengionan gas

Contoh-contoh ini merujuk kepada kes-kes tertentu negeri plasma dan plasma dalam bentuk tulen dipanggil gas terion. Oleh pengionan yang boleh menyebabkan banyak faktor: medan elektrik (pelepasan gas, ribut petir), fluks bercahaya (photoionization), zarah cepat (sinaran sumber radioaktif, sinar kosmik, yang telah dibuka dan ijazah menaik pengionan ketinggian). Walau bagaimanapun, faktor utama ialah pemanasan gas (pengionan haba). Dalam kes ini, pemisahan elektron daripada petunjuk atom berlanggar dengan zarah gas lain kedua mempunyai tenaga kinetik yang mencukupi disebabkan oleh suhu tinggi.

Suhu yang tinggi dan suhu rendah plasma

Suhu rendah fizik plasma - sesuatu yang kita bersentuhan setiap hari. Contoh apa-apa syarat boleh menjadi api, bahan dalam pelepasan gas dan kilat, pelbagai jenis ruang plasma sejuk (ionosfera dan planet magnetosfera dan bintang), bahan yang bekerja di pelbagai peranti teknikal (penjana MHD, enjin plasma, pembakar, dan sebagainya. N.) . Contoh plasma panas - (. Tokamak, peranti laser, dan peralatan rasuk al) bahan bintang di semua peringkat evolusi mereka, kecuali awal kanak-kanak dan usia tua, cecair bekerja dalam sistem pelakuran dikawal nuklear.

negeri keempat perkara

Setengah abad yang lalu, ramai ahli fizik dan ahli kimia percaya perkara yang terdiri daripada atom dan molekul. Mereka bersatu dalam kombinasi dengan sama ada sangat bercelaru atau lebih atau kurang lebih awal. Adalah dipercayai bahawa terdapat tiga fasa - gas, cecair dan pepejal. Bahan mengambil mereka di bawah pengaruh keadaan luaran.

Masa ini, bagaimanapun, kita boleh mengatakan bahawa terdapat 4 keadaan jirim. plasma yang boleh dianggap sebagai baru, keempat. perbezaan dari yang pekat (pepejal dan cecair) menyatakan terdiri daripada fakta bahawa ia, kerana gas yang mempunyai bukan sahaja keanjalan ricih, tetapi jumlah turut menetapkan sendiri. Sebaliknya, bersama-sama dengan plasma pekat kehadiran negeri perintah jarak dekat, kedudukan korelasi iaitu. E. dan komposisi zarah yang mempunyai cas plasma jiran. Dalam kes ini, korelasi itu tidak dihasilkan oleh daya antara molekul dan Coulomb: caj menolak lagi nama yang sama dengan dirinya dan menarik tuduhan yang tidak bersamaan.

fizik plasma telah kita secara ringkas semula. topik ini agak berat, jadi kami hanya boleh bercakap tentang apa yang kita telah menemui dasarnya. fizik plasma, pasti layak dipertimbangkan.