Plasmafüüsika. Alused Plasmafüüsika

Ajad, mil plasma seotud meile midagi ebareaalset, arusaamatu, fantastiline, on ammu möödas. Täna on see kontseptsioon on laialt levinud. Plasma kasutatakse tööstuses. Kõige ambitsioonikam selle kasutamine valgustuse tehnoloogia. Näide - gaaslahenduslampide valgusava tänaval. Aga luminofoorlambid on olemas. Samuti on elektrikeevituseks. Pärast keevituskaart - on plasma poolt genereeritud plasmapõletiga. Üks võib tuua palju teisi näiteid.

Plasmafüüsika - on oluline haru teadus. Seetõttu on vajalik, et mõista põhimõisteid sellega seotud. See on teema meie artikkel.

Mõiste ja liigid plasma

Mis on plasma? Määramine füüsika on antud üsna selge. Plasma nimetatakse seisundit materjali kui viimane on märkimisväärne (vastab koguarvust osakesed), laetud osakeste (kandja), mis on võimeline enamvähem vabalt liikuma sees ainet. Me ei saa eristada järgmisi põhitüüpi plasma füüsika. Kui vedajad kuuluvad osakeste ühte tüüpi (ja vastupidise märgiga laengu osakesi, neutraliseerivad süsteemi ei ole liikumisvabaduse), seda nimetatakse ühe komponendi. Vastupidisel juhul on - kahe- või mitmikkomponendina.

plasma omadused

Niisiis, me lühidalt kirjeldada mõistet plasma. Füüsika - täppisteadus, seega ilma mõisted ei saa teha. Nüüd ütle, millised on peamised funktsioonid agregaatolekus.

omadusi plasma nendes füüsika. Esiteks, see seisund toimel elektromagnetiline jõud juba väike on sõidukite liikumist - praegune mis voolab nii ja nii kaua, kui need jõud ei kao, sest nende sõelumine allikatest. Seetõttu plasma lõpuks läheb kus see on kvaasi-neutraalne. Teisisõnu, selle maht on suur kogus mikroskoopilisi on null tasu. Teine omadus plasma on seotud pikamaa milline on Coulomb ja Ampere'i jõud. See seisneb selles, et liikumine selles olekus, reeglina on kollektiivne iseloom, mis hõlmab suure hulga laetud osakesi. Need on põhilised omadused plasmafüüsika. Nad oleks kasulik meeles pidada.

Mõlemad funktsioonid kaasa asjaolu, et plasma füüsika erakordselt rikas ja mitmekesine. Kõige hämmastavam ilming on lihtne esinemise erinevaid ebastabiilsuse. Nad on tõsiseks takistuseks praktilise rakendamise plasma. Füüsika - teadus, mis areneb pidevalt. Seetõttu loodetakse, et aeg need takistused on kõrvaldatud.

Plasma vedelikes

Pöördudes spetsiifilise struktuuri näide, me alustada küsimusest plasma allsüsteemide kondenseeritud aine. Täiendav vedelikke tuleks peamiselt nimetatakse sulametallid - näide, mis moodustab plasma allsüsteemi - ühe komponendi kandjat plasma elektronid. Rangelt võttes oleme huvitatud kategooria tuleks omistada, ja vedel elektrolüüt, mis on kandjad - ioone nii märke. Kuid erinevatel põhjustel, elektrolüüdid ei kuulu sellesse kategooriasse. Üks neist seisneb selles, et elektrolüüdi ole kerge, liikuv kandjaid nagu elektronid. Seetõttu plasma omadused ülalmainitud väljendatakse oluliselt nõrgemaks.

plasma kristallid

Plasma kristallides on eriline nimi - tahkes olekus plasma. In ioonkristallidele, kuigi seal on tasu, kuid nad on ikka. Seetõttu ei ole plasma. Metallide - on elektrone juhtivus moodustavaid ühekomponetne plasmas. Tema eest kompenseeritakse fikseeritud tasu (täpsemalt, ei saa liikuda pikki vahemaid) ioone.

Plasma pooljuhid

Arvestades põhialuste plasma füüsika, tuleb märkida, et pooljuhtide olukord on mitmekesisem. Lühidalt iseloomustada. OCP nende ainetega võib ilmneda juhul, kui sisestate need asjaomaste lisandite. Kui lisand kergesti annetama elektronid (doonorid), siis on n-tüüpi kandjaid - elektronid. Kui lisand, vastupidi, kergesti kogutakse elektronid (aktseptorid), siis on p-tüüpi kandjaid - augud (tühikuid elektronide), mis käituvad nagu osakesed, millel on positiivne laeng. Kahekomponendilise plasma moodustub elektrone ja auke esineb pooljuhid veelgi lihtsam viis. Näiteks tegemist toimel pumpamiseks kerge, pommitatakse elektronidega alates valents bänd juhtivuskiirust bänd. Pange tähele, et teatud tingimustel elektrone ja auke tõmbuvad teineteist võivad moodustada siduvas olekus sarnane vesinikuaatom, - eksitonseisundite, ja kui pump intensiivsus ja tihedus Eksitonid on suur, nad segunevad moodustades tilk elektrone augu vedelikuna. Mõnikord see tingimus loetakse uue riigi asi.

gaasi ionisatsiooni

Need näited viitavad erijuhud Plasmaolekus ja plasma puhtal kujul nimetatakse ioniseeritud gaas. Oma ionisatsiooni võib põhjustada mitmed tegurid: elektrivälja (edaspidi gaaslahendusseadmete äikesepilv), valgusvoo (fotoionisataiooni), kiire osakeste (kiirguse kiirgusallikate, kosmiline kiirgus, mis on avanenud ja kasvavalt lonisatsiooniaste kõrgusest). Kuid peamine tegur on küte gaas (termilise ionisatsiooni). Sel juhul eraldamiseks elektrone aatomi viib põrkuvad teiste gaasiosakesed viimasel on piisav kineetiline energia kõrge temperatuuri tõttu.

Kõrgtemperatuuriline ja madala temperatuuri plasma

Madala temperatuuri plasma füüsika - midagi, mida me kokku puutuda iga päev. Selliste seisundite võib leegiga aine gaaslahendusega ja välk, erinevat tüüpi külma plasma ruumi (ionosfäär ja magnetosfäär planeedid ja tähed), töö aine erinevate tehniliste seadmete (MHD generaatorite, plasma mootorid, põletid, ja nii edasi. N.) . Näited kuuma plasma - star materjali kõigil nende areng, välja arvatud varajase lapsepõlve ja vanaduse, töövedeliku süsteemides juhitava termotuumasünteesi (tokamakiks, laser seade ja kiire seade al.).

Neljas agregaatolekus

Pool sajandit tagasi, paljud füüsikud ja keemikud Arvatakse, et tähtis koosnevad aatomitest ja molekulidest. Nad on ühendatud koos kas väga korrastamata või rohkem või vähem tellitud. Arvati, et on olemas kolm faasi - gaasiline, vedel ja tahke aine. Ained, võttes neid mõjul välised tingimused.

Praegu aga võib öelda, et on olemas 4 olekud. See plasmas võib pidada uue, neljanda. Lahknemise kondenseeritud (tahkete ja vedelate) täpsustab seisneb asjaolus, et see, kui gaasi ei ole mitte ainult põikjõuga elastsuse, aga ka fikseeritud helitugevust. Teiselt poolt on sarnaselt plasma kondenseeritud olekus juuresolekul lähiala järjekorras, st. E. Korrelatsioon ametid ja osakeste koostist naaberelektrisüsteemidega plasma laeng. Sel juhul selline korrelatsioon ei genereerita molekulidevahclisle ja Coulomb jõud: tasu tõrjub sama nime ise ja tõmbab erinevalt tasud.

plasma füüsika oli meile lühidalt vaadata. See teema on üsna raske, nii saame rääkida ainult sellest, mida me oleme katmata selle aluseid. plasma füüsika, kindlasti väärib edasist arutelu.