Plazmatu. Základy fyziky plazmatu

Doby, kdy se plazma spojená s námi něco neskutečné, nepochopitelné, fantastické, jsou dávno pryč. Dnes je tento koncept je široce používán. Plazma používají v průmyslu. Nejambicióznější z jeho použití v osvětlovací technice. Příklad - výbojky, osvětlení ulice. Ale v zářivkách je přítomen. To je také v elektrickém svařování. Po svaření oblouk - je plazma generováno plazmovým hořákem. Dá se uvést mnoho dalších příkladů.

Plasma Physics - je důležitý vědní obor. Z tohoto důvodu je nutné pochopit základní pojmy vztahující se k němu. To je předmětem našeho článku.

Definice a druhy plazmatu

Jaký je to plazma? Stanovení ve fyzice je dána zcela jasné. Plazma se nazývá stav materiálu, pokud tento významný (souměřitelný s celkovým počtem částic), počet nabitých částic (nosiče), které jsou schopny více či méně volně pohybovat uvnitř látky. Můžeme rozlišovat tyto hlavní typy fyziky plazmatu. V případě, že nosiče patří k částicím jednoho typu (a opačné znaménko náboje částic, neutralizačního systému nemají volnost pohybu), se nazývá jednosložkový. V opačném případě je - dvou nebo vícesložková.

plazmové Vlastnosti

Takže, budeme stručně popsat koncept plazmy. Fyzika - exaktní věda, takže bez definice nemůže dělat. Nyní říci o hlavních rysů tohoto stavu věci.

vlastnosti plazmatu v těchto fyziky. Za prvé, v tomto stavu za působení elektromagnetických sil již malý je pohyb vozidel - proud, který teče v takovým způsobem, a tak dlouho, jak tyto síly nezmizí kvůli prověření jejich zdrojů. Proto je plazma nakonec přejde do stavu, kdy je téměř neutrální. Jinými slovy, jeho objem, velké množství mikroskopických mají nulový náboj. Druhým rysem plazmě souvisí s dlouhým dosahem povaze Coulomb a jmenovité sil. To spočívá v tom, že pohyb v tomto stavu, zpravidla mají společný znak, který zahrnuje velké množství nabitých částic. To jsou základní vlastnosti fyziky plazmatu. Ty by bylo užitečné mít na paměti.

Obě tyto vlastnosti vedou k tomu, že plazmové fyziky mimořádně bohatý a různorodý. Nejvýraznější projev to je snadnost výskytu různých druhů nestabilit. Jsou to závažné překážky pro praktickou aplikaci plazmy. Fyzika - věda, která se neustále vyvíjí. Z tohoto důvodu, to je doufal, že časem budou odstraněny tyto překážky.

Plazma v kapalinách

Pokud jde o konkrétní příklad struktury, začínáme zvážením plazmě subsystémy v kondenzované hmoty. Další tekutiny by měla být především tzv tekuté kovy - příklad, který odpovídá plazmové subsystém - jediné nosné součásti plazmového elektrony. Přísně vzato, máme zájem o kategorii by měly být přiznány a kapalný elektrolyt, které jsou nositeli - ionty obou značek. Nicméně, z různých důvodů, elektrolyty nepatří do této kategorie. Jeden z nich spočívá v tom, že v elektrolytu žádné světlo, pohybující se nosiče, jako jsou elektrony. Z tohoto důvodu, v plazmě vlastnosti uvedené výše jsou vyjádřeny výrazně slabší.

plazmatické krystaly

Plazma v krystalech má zvláštní jméno - solid-state plazmy. V iontových krystalech, ačkoli tam jsou poplatky, ale jsou stále. Z tohoto důvodu není v plazmě. V kovů - jsou elektrony vodivost tvořící plazmu jednosložkové. Její náboj je kompenzován pevnou cenou (přesněji, nemůže se pohybovat na dlouhé vzdálenosti) iontů.

Plazma v polovodičích

Vzhledem k základům fyziky plazmatu, je třeba poznamenat, že v polovodičích je situace mnohem rozmanitější. Stručně charakterizovat ji. OCP těchto látek může dojít, pokud je zadat do příslušných nečistot. V případě, že nečistota snadno darovat elektrony (dárce), pak jsou n-typu nosiče - elektrony. Pokud se nečistoty, na rozdíl, snadno získané elektrony (Akceptory), pak jsou p-typu nosiče - otvory (prázdné prostory v distribuci elektronů), které se chovají jako částice s kladným nábojem. Plazma dvousložková je tvořen elektronů a děr se vyskytuje v polovodičích ještě jednodušší způsob. Například jde působením čerpacího světla, bombardován elektronů z valenčním pásu do pásma vodivosti. Všimněte si, že za určitých podmínek, elektrony a díry jsou přitahovány k sobě, mohou tvořit vázaném stavu, podobně jako atom vodíku, - s excitonu, a v případě, že intenzita čerpadlo a hustota excitonů je velké, míchat dohromady, aby vytvořily kapky kapaliny, elektron-díra. Někdy je tento stav považován za nový stav hmoty.

ionizace plynu

Tyto příklady odkazují na konkrétní případy stavu plazmatu a plazmatu v čisté formě se nazývá ionizovaný plyn. Svým ionizace může způsobit mnoho faktorů: elektrického pole (plynový výboj, bouřka), světelný tok (fotoionizační), rychlé částice (záření zdrojů záření, kosmických paprsků, které byly otevřeny a vzestupně Stupeň ionizace výšky). Nicméně, hlavním faktorem je ohřev plynu (tepelné ionizace). V tomto případě je oddělování elektronů z atomu vede ke kolizi s dalšími částicemi plynu posledně má dostatečnou kinetickou energii v důsledku vysoké teploty.

Vysokoteplotní a nízkoteplotní plazma

plazmové fyziky nízkoteplotní - něco, s nimiž přicházejí do styku každý den. Jako příklady takových podmínek může být plamen, látka na vypouštění plynu a blesky, různé typy plazmatu prostoru chladné (ionosféry a magnetosféru planety a hvězdy), je pracovní látka v různých technických zařízení (MHD generátory, plazmové motory, hořáky, a tak dále. N.) , Příklady horkého plazmatu - (. Tokamaku, laserového zařízení, a paprsek přístroje al) Star materiálu ve všech fázích jejich vývoje, kromě raného dětství a stáří, pracovní tekutiny v systémech řízené jaderné fúze.

Za čtvrté skupenství

Před půlstoletím, mnoho fyziků a chemiků věří, že hmota se skládá z atomů a molekul. Jsou sjednoceny v kombinaci s buď velmi neuspořádané nebo více či méně objednal. Věřilo se, že existují tři fáze - plynné, kapalné a pevné látky. Látky, přičemž je pod vlivem vnějších podmínek.

V současné době však můžeme říci, že existují 4 stavy hmoty. Že plazma lze považovat za nový, čtvrtý. Jeho rozdíl od kondenzuje (pevná látka a kapalina) se uvádí, spočívá v tom, že se, jak se plyn má nejen střihu pružnost, ale také pevné vlastní objem. Na druhé straně, společně s plazmovou kondenzovaném stavu přítomnosti krátkého dosahu pořádku, tj. E. Korelační pozic a složení částic se sousedním plazmy poplatek. V tomto případě se taková korelace není generováno intermolecular a Coulomb síly: poplatek blokuje stejný název sám se sebou a táhne se na rozdíl od poplatků.

fyzika plazmatu se nám stručně. Toto téma je poměrně těžký, takže můžeme mluvit jen o tom, co jsme odhalili jeho základy. fyzika plazmatu, jistě si zaslouží další pozornost.