Fiżika tal-plażma. Fundamenti tal-Fiżika Plażma

Il-ħinijiet meta l-plażma assoċjati magħna ma 'xi ħaġa unreal, inkomprensibbli, meraviljuż, huma twal marret. Illum dan il-kunċett huwa użat ħafna. Il plażma użat fl-industrija. L-aktar ambizzjuż ta 'użu tiegħu fit-teknoloġija tad-dawl. Eżempju - bozoz li jiskargaw bil-gass, li jdawwal il-triq. Iżda fil-lampi fluworexxenti huwa preżenti. Huwa wkoll iwweldjar bl-elettriku. Wara l-iwweldjar bl-ark - huwa l-plażma iġġenerat mill-torċ plażma. Wieħed jista 'jikkwota ħafna eżempji oħra.

Plażma Fiżika - huwa fergħa importanti tax-xjenza. Għalhekk huwa meħtieġ li wieħed jifhem l-kunċetti bażiċi relatati miegħu. Dan huwa s-suġġett ta 'artikolu tagħna.

Definizzjoni u tipi ta 'plażma

X'inhu l plażma? Determinazzjoni fil-fiżika huwa mogħti pjuttost ċara. Plażma tissejjaħ stat ta 'materjal fejn din tal-aħħar għandha sinifikanti (proporzjonat man-numru totali ta' partikoli), in-numru ta 'partiċelli ċċarġjati (ġarriera) kapaċi ftit jew wisq ħielsa li jiċċaqalqu ġewwa l-mertu. Nistgħu niddistingwu-tipi ewlenin tal-fiżika tal-plażma li ġejjin. Jekk it-trasportaturi jappartjenu għall-partiċelli ta 'tip wieħed (u tal sinjal oppost ta' partiċelli ħlas, jinnewtralizzaw is-sistema ma għandekx libertà ta 'moviment), huwa msejjaħ komponent singolu. Fil-każ oppost huwa - vetturi bil multicomponent.

Karatteristiċi fil-plażma

Allura, aħna se iddeskrivi fil-qosor il-kunċett ta 'plażma. Fiżika - xjenza eżatta, dan mingħajr definizzjonijiet ma tistax tagħmel. Issa tell dwar il-karatteristiċi ewlenin ta 'dan l-istat ta' materja.

proprjetajiet tal-plażma f'dawn fiżika. L-ewwelnett, f'dan l-istat taħt l-azzjoni ta 'forzi elettromanjetiċi diġa żgħira hemm moviment ta' vetturi --kurrent li l-flussi b'mod u sakemm dawn il-forzi mhux se jisparixxu minħabba l-iskrining ta 'sorsi tagħhom. Għalhekk, il-plażma eventwalment tmur fi stat fejn ikun kważi newtrali. Fi kliem ieħor, il-volum tagħha, kwantità kbira ta 'mikroskopika, ikollhom ħlas żero. It-tieni karatteristika tal-plażma hija relatata man-natura fit-tul ta 'l-Coulomb u l-forzi f'Ampere s. Din tikkonsisti fil-fatt li l-moviment f'dan l-istat, bħala regola, għandhom karattru kollettiv, li jinvolvi numru kbir ta 'partiċelli ċċarġjati. Dawn huma l-proprjetajiet bażiċi tal-fiżika tal-plażma. Huma ser ikunu utli li wieħed jiftakru.

Dawn iż-żewġ karatteristiċi twassal għall-fatt li l-fiżika tal-plażma straordinarjament rikk u divers. L-manifestazzjoni aktar impressjonanti ta 'dan hija l-faċilità ta' okkorrenza ta 'tipi varji ta' instabbilitajiet. Dawn huma ostakli serji għall-applikazzjoni prattika tal-plażma. Fiżika - l-xjenza li qed tevolvi kontinwament. Għalhekk, huwa ttamat li fil-ħin dawn l-ostakoli jiġu eliminati.

Il-plażma fil-likwidi

Iduru għall-eżempju speċifiku tal-istruttura, nibdew billi tikkunsidra sottosistemi plażma fil-materja kondensata. fluwidi addizzjonali għandhom ikunu primarjament jissejjaħ metalli likwidi - eżempju, li jikkorrispondi għal subsistema plażma - a elettroni wieħed fil-plażma trasportatur komponent. Strettament, aħna huma interessati fil-kategorija għandha tiġi attribwita, u elettrolit likwidu, li huma trasportaturi - jonji taż-żewġ sinjali. Madankollu, għal diversi raġunijiet, l-elettroliti ma jappartjenux għal din il-kategorija. Waħda minnhom tikkonsisti fil-fatt li fid-elettroliti ebda dawl, it-trasportaturi li jiċċaqalqu bħal elettroni. Għalhekk, il-proprjetajiet fil-plażma msemmija hawn fuq huma mfissra b'mod sinifikanti aktar dgħajfa.

kristalli plażma

Il plażma fil-kristalli għandha isem speċjali - plażma fi stat solidu. Fi kristalli joniċi, għalkemm hemm il-ħlas, iżda dawn għadhom. Għalhekk, m'hemm l-ebda plażma. Fil metalli - huma elettroni konduttività jikkostitwixxu l plażma waħda komponent. ħlas tagħha hi fit-tariffa fissa (aktar preċiżament, kapaċi jiċċaqalqu għal distanzi twal) joni.

Il-plażma fil semikondutturi

Meta wieħed iqis l-elementi fundamentali tal-fiżika tal-plażma, għandu jiġi osservat li fil semikondutturi-sitwazzjoni hija aktar diversa. Fil-qosor jikkaratterizza. OCP għal dawn is-sustanzi jistgħu jseħħu jekk inti tidħol fil-impuritajiet rilevanti. Jekk il-impurità faċilment jiddonaw elettroni (donaturi), allura hemm trasportaturi n--tip - elettroni. Jekk l-impurità, b'kuntrast, elettroni faċilment miġbura (aċċettaturi), allura hemm trasportaturi tat-tip pġ - toqob (spazji vojta fid-distribuzzjoni ta 'elettroni), li jaġixxu bħala partikoli ħlas pożittiv. Il plażma żewġ komponenti hija ffurmata minn elettroni u toqob iseħħ fil semikondutturi mod anke eħfef. Per eżempju, niġu taħt l-azzjoni tad-dawl ippumpjar, bbumbardjati elettroni mill-faxxa valenza għall-faxxa konduzzjoni. Innota li taħt ċerti kondizzjonijiet, elettroni u toqob huma jattiraw lil xulxin, jistgħu jiffurmaw stat marbuta, simili għall-atomu idroġenu, - l exciton, u jekk l-intensità pompa u d-densità ta 'excitons huwa kbir, huma taħlita flimkien biex jiffurmaw qatra ta' likwidu elettron-toqba. Xi kultant din il-kundizzjoni hija kkunsidrata bħala stat ġdid ta 'materja.

jonizzazzjoni tal-gass

Dawn l-eżempji jirreferu għal każijiet speċifiċi tal-istat plażma u plażma f'forma pura huwa msejjaħ gass dejonizzat. Billi jonizzazzjoni tiegħu jista 'jikkawża ħafna fatturi: il-kamp elettriku (il-kwittanza gass, thunderstorm), il-fluss luminuż (photoionization), partiċelli mgħaġġel (radjazzjoni ta' sorsi radjuattivi, raġġi kosmiċi, li jkunu nfetħu u grad axxendenti tal jonizzazzjoni tal-għoli). Madankollu, il-fattur ewlieni huwa l-tisħin tal-gass (jonizzazzjoni termali). F'dan il-każ, is-separazzjoni ta 'elettroni mill -twassal atomu jikkonfliġġu ma' partikoli oħra tal-gass aħħar li għandhom l-enerġija kinetika biżżejjed minħabba temperatura għolja.

High-temperatura u ta 'temperatura baxxa plażma

-fiżika tal-plażma ta 'temperatura baxxa - xi ħaġa li aħna jiġu f'kuntatt kuljum. Eżempji ta 'tali kondizzjonijiet jistgħu jkunu fjamma, is-sustanza fil-qadi tal-gass u sajjetti, it-tipi varji ta' spazju plażma kesħa (ionosphere u pjaneti magnetosphere u l-istilel), is-sustanza li jaħdmu fil-mezzi tekniċi varji (ġeneraturi MHD, magni plażma, burners, eċċ. N.) . Eżempji ta 'hot plażma - (. Tokamak, apparat laser, u al apparat raġġ) materjal istilla f'kull stadju tal-evoluzzjoni tagħhom, ħlief tfulija bikrija u x-xjuħija, fluwidu operattiv f'sistemi ta' fużjoni kontrollata nukleari.

Raba istat ta 'materja

Nofs seklu ilu, ħafna fiżiċi u kimiċi jemmnu dik il-kwistjoni tikkonsisti atomi u molekoli. Dawn huma magħquda flimkien ma 'jew diżordnat ħafna jew aktar jew anqas ordnati. Kien maħsub li hemm tliet fażijiet - gass, likwidu u solidi. Sustanzi jieħdu minnhom taħt l-influwenza ta 'kundizzjonijiet esterni.

Bħalissa, madankollu, nistgħu ngħidu li hemm 4 istati ta 'materja. Li plażma jista 'jitqies bħala ġdid, ir-raba'. differenza tagħha mill-ikkondensat (solidu u likwidu) jiddikjara tikkonsisti fil-fatt li, bħala l-gass mhux biss l-elastiċità kompressjoni, iżda volum stess iffissat ukoll. Min-naħa l-oħra, in komuni mal-plażma kondensati preżenza istat ta 'ordni medda qasira, il-pożizzjonijiet ta' korrelazzjoni ie. E. u l-kompożizzjoni tal-partiċelli bl-akkuża plażma ġirien. F'dan il-każ, tali korrelazzjoni ma tkunx iġġenerat mill-forzi intermolecular u Coulomb: l-akkuża pushes bogħod l-istess isem miegħu nnifsu u jiġbed l-imposti b'differenza.

fiżika tal-plażma kien magħna riveduta fil-qosor. Dan is-suġġett huwa pjuttost tqal, sabiex inkunu nistgħu biss jitkellmu dwar dak li aħna kienu sabu sisien tagħha. fiżika tal-plażma, ċertament jistħoqqlu aktar konsiderazzjoni.