Plazma fizike. Osnove Fizika plazme

Vremena kada plazme povezani s nama nešto nestvarno, neshvatljivo, fantastičan, odavno otišli. Danas je ovaj koncept je u širokoj upotrebi. Plazma koriste u industriji. Najambiciozniji njegove upotrebe u rasvjetu tehnologije. Primjer - ispuštanje plina lampe, osvjetljavajući ulicu. Ali fluorescentne svjetiljke je prisutan. Također je u električnom zavarivanju. Nakon zavarivanja luk - da li je plazma stvara plazma baklje. Može se navesti i mnoge druge primjere.

Fizika plazme - je važna grana nauke. Zbog toga je neophodno razumjeti osnovne pojmove koji se odnose na njega. To je predmet našeg članka.

Definicija i vrste plazme

Ono što je plazma? Određivanje iz fizike daje sasvim jasno. Plazma se zove stanje materijala gdje je potonji ima značajan (srazmjerno sa ukupnim brojem čestica), broj nabijenih čestica (nosilac) u stanju više ili manje slobodno kretati unutar supstance. Možemo razlikovati sljedeće glavne vrste plazme fizike. Ukoliko nosioci pripadaju čestice jedne vrste (i suprotnog predznaka čestica punjenja, neutralizaciju sistem nemaju slobodu kretanja), to se zove jednu komponentu. U suprotnom slučaju to je - dva ili višekomponentnih.

plazma Značajke

Dakle, mi ćemo ukratko opisati koncept plazme. Fizika - egzaktna nauka, tako da bez definicije ne mogu. Sada govori o glavne karakteristike ovog stanja materije.

svojstva plazme u ovim fizike. Prije svega, u ovoj državi pod djelovanjem elektromagnetne sile već mali postoji kretanje vozila - struja koja teče na takav način i dokle god te snage neće nestati zbog projekcije svojih izvora. Zbog toga, plazma na kraju ide u državi u kojoj je kvazi-neutralan. Drugim riječima, po obimu, velike količine mikroskopskih, imaju nultu naplate. Drugi karakteristika plazme odnosi se na dugog dometa prirode Coulomb i Ampere snage. Ona se sastoji u tome da je pokret u ovoj državi, po pravilu, imaju kolektivni karakter, koji uključuje veliki broj nabijenih čestica. To su osnovna svojstva plazme fizike. Oni bi bilo korisno za pamćenje.

Oba ova karakteristika dovesti do toga da plazma fizike izuzetno bogat i raznovrstan. Najupečatljiviji manifestacija je lakoća nastanka raznih vrsta nestabilnosti. Oni su ozbiljne prepreke za praktične primjene plazme. Fizika - nauka koja se stalno razvija. Stoga, za nadati se da će s vremenom će biti eliminirana tih prepreka.

Plazme u tečnosti

Vraćajući se na konkretan primjer strukture, možemo početi s obzirom plazme podsistema u kondenzirane materije. Dodatne tekućine treba prvenstveno zove tečnih metala - primjer, što odgovara plazma podsistema - jednu komponentu nosač plazme elektrona. Strogo govoreći, mi smo zainteresirani za kategoriju treba pripisati i tekućim elektrolitom, koji su nosioci - jona oba znaka. Međutim, iz različitih razloga, elektroliti ne spadaju u ovu kategoriju. Jedan od njih se sastoji u tome da se u elektrolit nema svjetla, krećući nosača kao što su elektroni. Stoga, svojstva plazme navedenih izražavaju značajno slabiji.

Plazma kristala

Plazma u kristalima ima poseban naziv - SSD plazmi. U jonskom kristala, iako postoje optužbe, ali su i dalje. Stoga, nema plazme. U metalima - su elektroni provodljivost čine jednu komponentu plazme. Njen zadužen je nadoknaditi fiksnu naknadu (preciznije, nepokretan za velike udaljenosti) iona.

Plazme u poluvodiča

S obzirom na osnove plazma fizike, treba napomenuti da je u poluvodiča situacija je raznolika. Ukratko okarakterisati. OCP za ove supstance mogu doći ako ih unesete u relevantnim nečistoća. Ako je nečistoća lako donirati elektrona (donatori), onda postoji n-tipa nosača - elektrona. Ako je nečistoća, nasuprot tome, lako prikupljeni elektrona (primaoca), a zatim tu su p-tipa nosača - rupa (praznog prostora u distribuciji elektrona), koji se ponašaju kao čestice sa pozitivan naboj. dvokomponentna plazme je formirana elektrona i rupe se javlja u poluvodiča još lakši način. Na primjer, dolazi pod djelovanjem pumpne svjetlosti, bombardovani elektrona iz valentne bend sprovođenje bend. Imajte na umu da se pod određenim uslovima, elektrona i rupe su se jedan drugome, može formirati vezan država, slično atom vodika, - što je eksciton, a ako je intenzitet pumpe i gustoća ekscitoni je velika, oni spoje da se formira kap elektron-šupljina tečnost. Ponekad ovo stanje se smatra novo stanje materije.

gas ionizacija

Ovi primjeri se odnose na konkretne slučajeve države plazme i plazma u čistom obliku zove jonizovanog gasa. Svojim ionizacija može izazvati mnogo faktora: električno polje (ispuštanja plina, oluje) je svjetlosni tok (fotojonizacija), brzo čestica (zračenje radioaktivnih izvora, kosmičkih zraka, koje su otvorene i rastuće stupanj ionizacije visine). Međutim, glavni faktor je grijanje plina (termo ionizacija). U ovom slučaju, odvajanje elektrona od atoma vodi sudaraju s drugim česticama plina potonji ima dovoljno kinetičke energije zbog visoke temperature.

Visoke temperature i niske temperature plazme

Niske temperature plazme fizika - nešto sa čime dolazimo u kontakt svaki dan. Primjeri takvih uvjeta može biti plamen, supstancu u obavljanju gasa i munje, razne vrste hladne plazme prostora (ionosfere i magnetosfere planeta i zvezda), radna tvar u raznim tehničkim uređajima (MDF generatora, plazma motori, plamenici, i tako dalje. N.) . Primjeri vruće plazme - (. Tokamak, laserski uređaj i aparat zrak al) star materijala u svim fazama njihove evolucije, osim u ranom djetinjstvu i starosti, radni fluid u sistemima kontrolisanih nuklearne fuzije.

Četvrto stanje materije

Pre pola veka, mnogi fizičari i kemičari vjerovao da stvar se sastoji od atoma i molekula. Oni su ujedinjeni u kombinaciji sa bilo vrlo poremećeni ili više ili manje naručiti. Vjerovalo se da postoje tri faze - plinovitih, tečnom i čvrstom. Supstance da ih pod uticajem spoljnih uslova.

Trenutno, međutim, ne možemo reći da postoje 4 stanja materije. To plazme može se smatrati kao novi, četvrti. Njegova razlika u odnosu na zgusnuta (čvrste i tečne) navodi se sastoji u tome da se, kao plin ne samo da ima smicanja elastičnost, ali i fiksnu vlastitu jačinu zvuka. S druge strane, zajedničko sa plazma kondenzovao stanje prisutnosti reda kratkog dometa, tj. E. Korelacija pozicije i sastav čestica uz doplatu plazma susjednom. U ovom slučaju, takva korelacija nije generira međumolekularne i Coulomb snage: optužbe odgurne isto ime sa samim sobom i povlači za razliku od optužbe.

plazma fizike nas je kratko pregledao. Ova tema je prilično teška, tako da možemo govoriti samo o onome što smo otkrili svoje temelje. plazma fizike, svakako zaslužuje daljnje razmatranje.