Plazma fizik. Plazma Fiziği Temelleri

Zaman anlaşılmaz gerçekdışı bir şey, bize ilişkili plazma, fantastik, çoktan gitmiş zaman. Bugün bu kavram yaygın olarak kullanılmaktadır. Endüstride kullanılan plazma. aydınlatma teknolojisinde kullanımı en iddialı. Örnek - gaz deşarj lambaları, sokak aydınlatma. Ama floresan lambalar mevcuttur. Bu elektrikli kaynak aynı zamanda. ark kaynağı sonra - plazma lambası tarafından üretilen plazmadır. Bir başka birçok örnek verebiliriz.

Plazma Fiziği - Bilimin önemli bir dalıdır. Nedenle bununla ilgili temel kavramları anlamak için gereklidir. Bu bizim yazının konusudur.

Tanım ve plazma türleri

Ne plazma nedir? Tayini fizikte çok açık verilmiştir. Plazma madde içinde taşımak için daha fazla ya da daha az serbest kapasitesine sahip yüklü parçacıkların (taşıyıcı) sayısı, (parçacıkların sayısı ile orantılı) ikinci önemli sahip olan bir malzeme durumunu olarak adlandırılır. Biz plazma fiziğinin aşağıdaki ana tiplerini ayırt edebilir. taşıyıcılar, bir tip parçacıklarına ait (ve yük taneciklerinin zıt işaretli, hareket özgürlüğü yok sistemi nötralize edici), bu tek bileşenli olarak adlandırılır. Aksi durumda o - iki veya çok.

plazma Özellikleri

Yani, kısaca bir plazma kavramını anlatacağız. Fizik - kesin bir bilim, tanımlar yapamaz olmadan. Şimdi maddenin bu devletin temel özellikleri hakkında söyle.

Bu fizik plazmanın özellikleri. Her şeyden önce, elektromanyetik kuvvetlerin etkisiyle bu durumda zaten araçların hareketi küçük olduğu - öyle bir şekilde akar ve o anki sürece bu güçler nedeniyle kaynakların tarama kaybolmayacaktır olarak. Bu nedenle, plazma sonunda o yarı nötr bir konuma geçer. Diğer bir deyişle, hacmi, mikroskobik büyük bir miktar, sıfır yüke sahiptir. plazma ikinci özelliği Coulomb ve Amper kuvvetlerinin uzun menzilli doğası ile ilgilidir. Bu durumda hareket, bir kural olarak, yüklü parçacıkların çok sayıda içeren, kolektif bir karaktere sahip olmasından ibarettir. Bu plazma fiziğinin temel özelliklerindendir. Onlar hatırlamak faydalı olacaktır.

Bu özelliklerin her ikisi gerçeğine yol plazma fiziği olağanüstü zengin ve çeşitli olduğunu. bunun en çarpıcı tezahürü dengesizliklerinin çeşitli meydana kolaylığıdır. Onlar plazma pratik uygulama ciddi engellerdir. Fizik - sürekli gelişmektedir bilimi. Nedenle, zaman içinde bu engellerin ortadan kalkacaktır umulmaktadır.

sıvılarda plazma

yapının belirli örneğe dönersek, biz yoğun madde plazma alt sistemleri dikkate alarak başlar. Ek sıvılar öncelikle aranmalıdır sıvı metaller tek bileşenli bir taşıyıcı plazma elektronları - plazma alt sistemine tekabül eden bir örnek, -. Açıkçası, biz atfedilebilir kategorinin ilgilenen ve taşıyıcılar, sıvı elektrolit, - her ikisi de işaretlerin iyonları. Ancak, çeşitli sebeplerle, elektrolitler bu kategoriye ait değil. Bunlardan biri elektrolitte ışık elektronlar gibi taşıyıcılar hareket gerçeğine dayanmaktadır. Bu nedenle, yukarıda sözü edilen plazma özellikleri önemli ölçüde daha zayıf ifade edilmiştir.

Plazma kristaller

Katı hal plazma - kristaller plazma özel adı vardır. iyonik kristallerin olarak, orada ücretleri, ancak bunlar hala olmasına rağmen. Bu nedenle, herhangi bir plazma yoktur. Metallerde - elektronlar tek bileşenli plazma oluşturan iletkenlik. Onun şarj sabit ücret ile dengelenir (daha doğrusu uzun mesafeler için hareket edemez) iyonları.

yarı iletken plazma

plazma fiziğinin temelleri göz önüne alındığında, yarı iletkenler durum daha farklı olduğuna dikkat edilmelidir. Kısaca özelliği durumundadır. Eğer ilgili yabancı maddelerin bunları girerseniz bu maddeler için OCP oluşabilir. safsızlık kolaylıkla elektron (donör) veren, daha sonra n-tipi taşıyıcılar bulunmaktadır - elektronlar. pozitif yüklü partiküller olarak davranan delikler (elektron dağılımı boşluklar), - safsızlık halinde, tam tersine, kolaylıkla elde elektronlar (kabul edici), sonra p-tipi taşıyıcılar bulunmaktadır. iki bileşenli plazma elektronları ve delik tarafından meydana getirilir daha da kolay bir şekilde yarı iletken oluşur. Örneğin, iletim bandına valans elektronları ile bombardıman pompa ışık etkisi altında gelir. belirli koşullar, elektron ve delik birbirine çekici altında bir hidrojen atomu, olduğu gibi, bir ilişkili durum meydana unutmayın - bir eksiton ve pompa yoğunluğu ve ekskitonların yoğunluğu büyük ise, o zaman bir araya birleştirmek ve elektron-delik sıvı bir damla oluşturur. Bazen bu durum maddenin yeni bir devlet olarak kabul edilir.

gaz iyonlaşma

Bu örnekler, iyonize gaz olarak isimlendirilir saf formda plazma durumuna ve plazma özel durumlarda bakın. Bunu iyonizasyon tarafından pek çok faktörü neden olabilir: elektrik alanı (gaz akıntısı, bir fırtına), ışık akısı (fotoiyonizasyon), hızlı parçacık (açık ve artan derecede yükseklikte iyonizasyon edilmiştir radyoaktif kaynaklar, kozmik ışınları, radyasyon). Bununla birlikte, en önemli faktör gaz (termal iyonizasyon) 'e ait bir. Bu durumda, elektron ayrılması atomu potansiyel yüksek sıcaklık nedeniyle yeterli kinetik enerjiye sahip olan ikinci diğer gaz partikülleri ile çarpışır.

Yüksek sıcaklık ve düşük sıcaklıkta plazma

Düşük sıcaklık plazma fiziği - şey her gün temas hangi ile. Bu gibi durumların örnekleri alev, gaz boşaltma ve yıldırım madde, soğuk plazma alanı çeşitli tipleri de olabilmektedir (iyonosfer ve magnetosfer gezegen ve yıldız), çalışma çeşitli makinalar madde (MHD jeneratörü, plazma motorları, brülör, vb., N.) . Sıcak plazma örnekleri arasında - (. Tokamak, lazer cihazı, ve kiriş cihazı al) Erken çocukluk döneminde ve yaşlılık, kontrollü nükleer füzyon sistemlerde çalışma sıvısı dışında, evrim tüm aşamalarında yıldız malzeme.

Maddenin dördüncü devlet

Yarım yüzyıl önce, birçok fizikçi ve kimyagerler maddenin atom ve moleküllerden meydana inanıyordu. Onlar ya çok düzensiz veya daha fazla veya daha az sipariş ile birlikte birleşmişlerdir. Gaz, sıvı ve katı - üç faz vardır inanılıyordu. Dış koşulların etkisi altına alınarak maddeler.

Şu anda, ancak, maddenin 4 devletler olduğunu söyleyebiliriz. Bu plazma dördüncü, yeni olarak kabul edilebilir. yoğunlaştırılmış (katı ve sıvı) Onun farkı belirtmektedir aslında oluşur o, gaz kesme esnekliğini değil, aynı zamanda, sabit kendi hacminin sadece olduğu gibi. Diğer taraftan, komşu plazma yükü ile parçacıkların plazma kondanse kısa bir düzenin durum varlığında, örneğin., E. korelasyon pozisyonları ve bileşim ile ortak. Bu durumda, böyle bir korelasyon moleküller arası ve Coulomb kuvvetleri tarafından oluşturulmaz: şarj kendisi ile aynı adı uzağa iter ve aksine ücretleri çeker.

Plazma fiziği kısaca gözden geçirilmiştir. Bu konu oldukça ağırdır, bu nedenle ancak biz onun temellerini çıkarmıştır ne bahsedebiliriz. plazma fiziği, kesinlikle daha dikkat çekmek gerekir.