Фізика плазми. Основи фізики плазми

Часи, коли плазма асоціювалася у нас з чімось нереально, незрозумілім, фантастично, Вже давно пройшли. У наші дні це Поняття активно вікорістовується. Плазму застосовують в промісловості. Найбільш масштабно ее Використовують у світлотехніку. Приклад - газорозрядні лампи, что вісвітлюють вулиці. Альо и в лампах денного світла вона присутности. Вона є и в електричне зварювання. Аджея дуга зварювання - це плазма, згенерувала плазмотроном. Можна навести й безліч других примеров.

Відео: Фізика плазми и токамаков

Фізика плазми - важлівій розділ науки. Тому Варто розібратіся з Основними Поняття, Які належати їй. Цьом и присвячено наша стаття.

Визначення та види плазми

що ж таке плазма? визначення у фізіці дається Цілком чітке. Плазмовий назівають такий стан Речовини, коли в последнего є значний (порівнянне з ПОВНЕ числом частінок) число зарядженості частінок (носіїв), здатно більш-Менш вільно переміщатіся Всередині Речовини. Можна віділіті следующие основні види плазми у фізіці. Если носії належати до частінок одного сорту (а частинка протилежних знаку заряду, что нейтралізують систему, не ма ють свободи переміщення), ее назівають однокомпонентной. У протилежних випадка вона є - дво- або багатокомпонентної.

Особливості плазми

Отже, ми коротко охарактерізувалі Поняття про плазму. Фізика - наука точна, тому без визначення тут не обійтіся. Розповімо тепер про основні Особливості цього стану Речовини.

Властивості плазми у фізіці следующие. Перш за все, в цьом стані під дією Вже малих електромагнітніх сил вінікає рух носіїв - струм, Який протікає таким чином и до тих пір, поки ЦІ сили НЕ знікнуть Завдяк екранування їх джерел. Тому плазма в кінці кінців переходити в стан, коли вона квазінейтральності. Іншімі словами, ее ОБСЯГИ, Великі деякої мікроскопічної величини, ма ють нульовий заряд. Друга особлівість плазми пов`язана з дальнодействием характером кулоновских и амперовскіх сил. Вона Полягає в тому, что Рухи в цьом стані, як правило, ма ють колективний характер, залучаючі велику Кількість зарядженості частінок. Такі основні Властивості плазми у фізіці. Їх Корисна Було б запам`ятати.

Відео: Феномен фізики, Який пріховують!? або Пілов плазма

Обідві ЦІ Особливості ведуть до того, что фізика плазми Надзвичайно багата и різноманітна. Найбільш яскраве ее проявити служити легкість Виникнення різного роду неустойчивостей. Смороду є серйозна перешкоду, ускладнює практичне! Застосування плазми. Фізика - ця наука, яка Постійно розвівається. Тому можна сподіватіся, что з часом ЦІ перешкоду будут усунені.

Плазма в рідінах

Відео: Ефір середу Всесвіту

Переходячі до конкретних примеров структур, почнемо з РОЗГЛЯДУ плазмових підсістем в конденсованому речовіні. Серед рідін слід Перш за все назваті рідкі метали - приклад, якому відповідає плазмовий Підсистема - однокомпонентна плазма носіїв-електронів. Строго Кажучи, до цікавого для нас розряду слід Було б Віднести и Рідини-електроліти, в якіх є носії - іоні обох знаків. Однако з різніх причин електроліти НЕ відносять до даного розряду. Одна з них Полягає в тому, что в електроліті немає легких, рухлівіх носіїв, таких як Електрон. Тому зазначені вищє Властивості плазми віражені значний слабше.

Плазма в кристалах

Плазма в кристалах носити спеціальну Назва - плазма твердого тіла. У іонніх кристалах хоча и є заряди, но смороду нерухомі. Тому плазми там немає. У металах ж - це Електрон провідності, что становляться однокомпонентну плазму. Ее заряд компенсується зарядом нерухомости (точніше Кажучи, нездатніх зміщуватіся на Великі відстані) іонів.

Відео: Використання плазми як оружия

Плазма в напівпровідніках

Розглядаючі основи фізики плазми, та патенти, відзначіті, что в напівпровідніках ситуация більш різноманітна. Коротенько охарактерізуємо ее. Однокомпонентна плазма в ціх Речовини может вінікнуті, если ввести в них відповідні домішки. Если домішки легко віддають Електрон (донори), то вінікають носії n-типу - Електрон. Если ж домішки, навпаки, легко відбірають Електрон (акцептором), то вінікають носії р-типу - діркі (порожні місця в розподілі електронів), Які ведуть себе як Частки з позитивним зарядом. Двокомпонентне ж плазма, утворена Електрон и діркамі, вінікає в напівпровідніках ще більш пробачимо чином. Например, вона з`являється під дією світловій накачування, закідаті Електрон з валентної зони в зону провідності. Відзначімо, что за питань комерційної торгівлі умів Електрон и діркі, что прітягуються один до одного, могут утворіті зв`язаний стан, подібне атому водних, - ексітон, а если накачування інтенсивна, и щільність ексітонів велика, то смороду зліваються разом и утворюють краплю електронно-Доречний Рідини. Іноді такий стан вважають новим станом Речовини.

іонізація газу

Наведені приклади ставити до особливо випадки плазмового стану, а плазма в чистому виде назівається іонізованій газ. До его іонізації могут приводити много чінніків: електричне поле (газовий розряд, гроза), світловій потік (фотоіонізації), Швидкі частинка (випромінювання радіоактівніх джерел, космічні Промені, Які и були відкриті по зростанню ступенів іонізації з висоти). Але головний фактором є нагрів газу (термічна іонізація). У цьом випадка до відріву електрона від атома веде Зіткнення з останнім Іншої частинка газу, что має Достатньо кінетічну Енергію за рахунок вісокої температури.

Високотемпературна и нізькотемпературна плазма

Фізика нізькотемпературної плазми - ті, з чим ми стікаємося практично Щодня. Прикладами такого стану могут служити полум`я, Речовини в газовому розряді и блискавки, Різні види холодної космічної плазми (іоно- и магнітосфері планет и зірок), робоча Речовини в різніх технічних прилаштувати (МГД-генераторах, плазмових двигун, Пальник и т. п.). Приклад вісокотемпературної плазми - Речовини зірок на всех етапах їх еволюції Головна, кроме раннього дитинства и старості, робоча Речовини в установках з керованого термоядерного синтезу (токамаки, лазерні Пристрої, пучкові Пристрої та ін.).

Четверте стан Речовини

Півтора століття тому много фізиків и Хіміки вважать, что Матерія складається только з молекул и атомів. Смороду об`єднуються в зелених сандалів або зовсім невпорядковані, або більш-Менш впорядковані. Вважаю, что існує три фази - газоподібна, рідка и тверда. Речовини пріймають їх під Вплив зовнішніх умов.

Однак в Сейчас годину можна Говорити про ті, что є 4 стану Речовини. Саме плазму можна вважаті новим, четвертим. Ее відмінність від конденсованого (твердого та рідкого) станів Полягає в тому, что вона, як и газ, не має НЕ только зсувної пружності, но и фіксованого власного ОБСЯГИ. З Іншого боку, плазму рідніть з конденсованімі станом наявність ближнього порядку, т. Е Кореляція Положень и складу частінок, сусідніх з данімі зарядом плазми. У цьом випадка така кореляція породжується НЕ міжмолекулярнімі, а кулоновскими силами: Сейчас заряд відштовхує від себе однойменні з ним самим заряди и прітягує різнойменні.

Фізика плазми булу нами коротко Розглянуто. Ця тема й достатньо об`ємна, тому можна Говорити лишь о том, что ми розкрили ее основи. Фізика плазми, Безумовно, заслуговує Подальшого РОЗГЛЯДУ.