Fizikë plazma. Bazat e fizikës Plasma

Kohët kur plazma lidhur me ne me diçka joreale, të pakuptueshme, fantastike, kanë shkuar me kohë. Sot ky koncept është përdorur gjerësisht. Plazma përdoret në industrinë. Më ambicioz i përdorimit të saj në teknologjinë e ndriçimit. Shembull - llambat shkarkimit të gazit, ndriçues në rrugë. Por në llambat fluoreshente është i pranishëm. Ajo është gjithashtu në saldim elektrik. Pas saldim me hark - është plazma gjeneruar nga pishtar plazma. Dikush mund të citojmë shumë shembuj të tjerë.

Plasma Fizikë - është një degë e rëndësishme e shkencës. Prandaj është e nevojshme për të kuptuar konceptet themelore në lidhje me të. Ky është subjekti i artikullit tonë.

Përkufizimi dhe llojet e plazmës

Çfarë është plazma? Përcaktimi në fizikë i jepet mjaft e qartë. Plasma quhet një shtet të materialit, ku ky i fundit ka një të konsiderueshme (proporcionale me numrin e përgjithshëm të grimcave), numri i grimcave të ngarkuara (zgarë) të aftë për të më shumë ose më pak të lirë për të lëvizur brenda substancës. Ne mund të dallojë llojet e mëposhtme kryesore të fizikës plazma. Nëse transportuesit përkasin grimcave të një lloji (dhe e shenjë të kundërt të grimcave ngarkuar, neutralizimin e sistemit nuk kanë liri të lëvizjes), ajo quhet komponent të vetme. Në rast të kundërt ajo është - dy ose multicomponent.

Features plazma

Pra, ne do të përshkruaj shkurtimisht konceptin e një plazmës. Fizikë - një shkencë e saktë, kështu që pa përkufizime nuk mund ta bëjë. Tani thoni në lidhje me karakteristikat kryesore të këtij shteti të materies.

vetitë e plazmës në këto fizikë. Para së gjithash, në këtë shtet nën veprimin e forcave elektromagnetike tashmë vogël ekziston lëvizja e automjeteve - aktuale që rrjedh në mënyrë të tillë dhe për aq kohë sa këto forca nuk do të zhduket për shkak të shqyrtimit të burimeve të tyre. Prandaj, plazma përfundimisht shkon në një shtet ku është kuazi-neutral. Me fjalë të tjera, vëllimi i saj, një sasi e madhe e mikroskopike, kanë ngarkuar zero. Tipari i dytë i plazmës është e lidhur me natyrën afatgjatë të forcave Amperi e Kulombit dhe. Ajo konsiston në faktin se lëvizja në këtë shtet, si rregull, kanë një karakter kolektiv, që përfshin një numër të madh të grimcave të ngarkuara. Këto janë vetitë themelore të fizikës plazma. Ata do të jenë të dobishme për të kujtuar.

Të dyja këto karakteristika të çojë në faktin se fizika plazma jashtëzakonisht të pasur dhe e larmishme. Manifestimi më i spikatur i saj është lehtësia e ndodhjes së llojeve të ndryshme të paqëndrueshmërisë. Ata janë pengesa serioze në zbatimin praktik të plazmës. Fizikë - shkenca që është vazhdimisht evoluon. Prandaj, shpresohet që në kohë këto pengesa do të eliminohet.

Plazma në lëngje

Duke u kthyer në shembull të veçantë të strukturës, ne fillojmë duke marrë parasysh nënsistemet plazma në çështje kondensuar. lëngjet shtesë duhet të quhet kryesisht metale të lëngshme - një shembull, i cili korrespondon me nënsistemin plazma - një të vetme elektronet plazma komponent zgarë. Të thuash të drejtën, ne jemi të interesuar në kategorinë duhet t'i atribuohet, dhe një electrolyte lëngshme, të cilat janë bartës - jonet e të dy shenjave. Megjithatë, për arsye të ndryshme, elektrolite nuk i përkasin kësaj kategorie. Njëri prej tyre konsiston në faktin se në electrolyte ka dritë, duke lëvizur transportuesit të tilla si elektrone. Prandaj, pronat plazma e përmendura më sipër janë të shprehur në mënyrë të konsiderueshme më të dobët.

Kristal Plasma

Plazma në kristaleve ka një emër të veçantë - plazma solid-shtet. Në Kristal jonik, edhe pse ka akuza, por ata janë ende. Prandaj, nuk ka asnjë plazma. Në metale - janë elektronet përçueshmëri përbëjnë plazma një komponent. Akuza e saj është kompensuar nga ngarkuar fikse (më saktë, të paaftë për të lëvizur për distanca të gjata) joneve.

Plazma në Gjysem perçuesit

Duke marrë parasysh bazat e fizikës plazma, duhet theksuar se në gjysmëpërçuesve situata është më e larmishme. Shkurtimisht karakterizojnë atë. OCP për këto substanca mund të ndodhë në qoftë se ju shkruani ato në papastërtitë përkatëse. Nëse papastërtia lehtë dhurojë elektrone (donatorët), atëherë nuk janë bartës n-tipit - elektronet. Nëse papastërtia, në të kundërt, elektronet e mbledhura lehtë (pranuesi), atëherë ka transportuesit p tipit - vrima (hapësirat bosh në shpërndarjen e elektroneve), të cilat sillen si grimca me një pagesë pozitive. Dy-komponent plazma është e formuar nga elektronet dhe vrima ndodh në Gjysem perçuesit mënyrë edhe më e lehtë. Për shembull, ajo vjen nën veprimin e dritës pompimit, bombardohet me elektronet nga grupi valencë në band përçueshmëri. Re se nën kushte të caktuara, elektrone dhe vrima janë tërhequr tek njëri-tjetri, mund të formojnë një gjendje të lidhur, të ngjashme me atomin hidrogjen, - nje exciton, dhe nese intensiteti pompë dhe densiteti i excitons është i madh, ata përzierje së bashku për të formuar një rënie të lëngshme elektron-vrima. Ndonjëherë ky kusht është konsideruar si një shtet i ri i materies.

ionization gazit

Këta shembuj i referohen rasteve të veçanta të shtetit plazma dhe plazma në formë të pastër quhet gazi jonizues. Nga jonizmit e saj mund të shkaktojë shumë faktorë: në fushë elektrike (shkarkimin e gazit, një stuhi), aq shkëlqen fluksi (photoionization), grimcë shpejtë (rrezatimin e burimeve radioaktive, rrezet kozmike, të cilat janë hapur dhe shkallë në ngjitje të ionization e lartësisë). Megjithatë, faktori kryesor është ngrohja e gazit (ionization termike). Në këtë rast, ndarja e elektroneve nga çon atomike përplasen me grimcat e tjera të gazit të fundit që ka energji të mjaftueshme kinetike për shkak të temperaturë të lartë.

Temperaturë të lartë dhe temperaturë të ulët plazma

Low-temperaturë të fizikës plazma - diçka me të cilën vijnë në kontakt çdo ditë. Shembuj të kushteve të tilla mund të jetë një flakë, substanca në shkarkimin e gazit dhe vetëtima, lloje të ndryshme të hapësirës së ftohtë plazma (jonosferë dhe planetet magnetosferën dhe yjet), substanca punuar në pajisje të ndryshme teknike (gjeneratorë MHD, motorët plazma, burners, dhe kështu me radhë. N.) . Shembuj të plazmës të nxehtë - (. Tokamak, pajisje lazer, dhe aparat rreze AL) materiali yje në të gjitha fazat e evolucionit të tyre, me përjashtim të fëmijërisë së hershme dhe të pleqërisë, lëngun e punës në sistemet e fuzionit bërthamor të kontrolluar.

gjendja e katërt e materies

Gjysmë shekulli më parë, shumë fizikantet dhe kimistë besonin se materia përbëhet nga atomet dhe molekulat. Ata janë të bashkuar në kombinim me ose shumë të çrregulluar ose më shumë ose më urdhëroi. Besohej se ka tre faza - gaztë, të lëngshme dhe të ngurta. Substancat marrjen e tyre nën ndikimin e kushteve të jashtme.

Aktualisht, megjithatë, mund të themi se ka 4 shtete të materies. Se plazma mund të konsiderohet si një i ri, i katërt. Dallimi i saj nga kondensuar (të ngurta dhe të lëngshme) thotë konsiston në faktin se ai, si gazi ka jo vetëm elasticitet të qethje, por volum të caktuar edhe vet. Nga ana tjetër, në të përbashkët me plazma kondensuar praninë shtetërore të rendit varg të shkurtër, pozicionet dmth. E. korrelacionit dhe përbërjen e grimcave me akuzën fqinje plazma. Në këtë rast, një lidhje e tillë nuk është e gjeneruar nga forcat ndërmolekulare dhe Kulombit: ngarkuar shtyn larg të njëjtin emër me veten e tij dhe të tërheq akuzat ndryshe.

fizika plazma u na shqyrtuar shkurtimisht. Kjo temë është mjaft e rëndë, kështu që ne mund të flasim vetëm për atë që kemi zbuluar themelet e tij. fizika plazma, sigurisht që meriton shqyrtim të mëtejshëm.