Plazmas fizika. Pamati plazmas fizikas

Laikos, kad plazmas saistīts ar mums ar kaut ko nereālu, nesaprotami, fantastisks, ir sen pagājis. Mūsdienās šis jēdziens tiek plaši izmantots. plazmas, ko izmanto šajā nozarē. Grandiozākais tās izmantošanas apgaismojuma tehnoloģiju. Piemērs - gāzizlādes lampas, izgaismojot ielu. Bet dienasgaismas spuldzēm, ir klāt. Tas ir arī elektriskā metināšanas. Pēc metināšanas loka - ir plazmas ar plazmas lāpu generated. Var minēt daudzus citus piemērus.

Plazmas Fizika - ir svarīgs zinātnes nozare. Tādēļ ir nepieciešams, lai saprastu pamatjēdzienus, kas saistītas ar to. Tas ir temats mūsu rakstu.

Definīcija un plazmas veidi

Kas ir plazmas? Noteikšana fizikā dots diezgan skaidrs. Plazmas sauc stāvokli materiāla, ja tā ir ievērojams (samērojamam ar kopējo skaitu daļiņu) skaits lādētu daļiņu (transporta) spēj vairāk vai mazāk brīvi pārvietoties iekšpusē vielas. Mēs varam atšķirt šādus galvenos veidus plazmas fizikā. Ja pārvadātāji pieder daļiņu viena veida (un pretēju zīmi uzlādes daļiņām, neitralizējošo sistēma nav pārvietošanās brīvību), tā tiek saukta viena sastāvdaļa. Pretējā gadījumā tas ir - divu vai daudzkomponentu.

plazmas Features

Tātad, mēs īsi aprakstīt koncepciju plazmas. Fizika - precīza zinātne, tāpēc bez definīcijas nevar darīt. Tagad pastāstīt par galvenajām iezīmēm šajā stāvoklī jautājumu.

īpašības plazmas šajās fizikā. Pirmkārt, šajā valstī saskaņā ar elektromagnētisko spēku jau mazs ir transportlīdzekļu kustība - pašreizējais kas plūst tādā veidā un tik ilgi, kamēr šie spēki neizzudīs, jo pārbaudes to avotiem. Tāpēc, plazma beidzot nonāk tādā stāvoklī, kad tas ir quasi-neitrāls. Citiem vārdiem sakot, tās apjoms, liels daudzums mikroskopisko, ir nulle maksas. Otra iezīme plazmas ir saistīta ar tāldarbības raksturu kulons un nomināla s spēkiem. Tas izpaužas tādējādi, ka kustība šajā valstī, kā likums, ir kolektīvās raksturs, iesaistot lielu skaitu lādētu daļiņu. Šie ir pamata īpašības plazmas fizikā. Tie būtu noderīgi atcerēties.

Abas šīs funkcijas, izraisīt to, ka plazmas fizika ārkārtīgi bagāta un daudzveidīga. Visspilgtākais apliecinājums tam ir viegla rašanās dažādu nestabilitāte. Tie ir nopietni šķēršļi praktiskai piemērošanai plazmas. Fizika - zinātne, kas nepārtraukti attīstās. Tāpēc, cerams, ka ar laiku šie šķēršļi tiks novērsti.

Plazmas šķidrumos

Pievēršoties konkrēto piemēru struktūru, mēs vispirms apsverot plazmas apakšsistēmas koncentrētā jautājumā. Papildu šķidrums būtu galvenokārt sauc par šķidro metālu - piemērs, kas atbilst ar plazmas apakšsistēmu - vienkomponenta nesējsistēmas plazmas elektroni. Stingri runājot, mēs esam ieinteresēti kategorijā būtu attiecināmi, un šķidrums elektrolītu, kas ir nesēji - joni abiem apzīmējumiem. Tomēr dažādu iemeslu dēļ, elektrolīti nepieder pie šīs kategorijas. Viens no tiem ir tajā, ka elektrolīta nav gaismas, pārvietojas nesējus, piemēram, elektroni. Tādēļ, iepriekš minētās plazmas īpašības tiek izteikts ievērojami vājāka.

plazmas kristāli

In kristāliem plazma ir īpašs nosaukums - solid-state plazmas. Ar jonu kristālu, lai gan ir maksas, bet tie joprojām ir. Tāpēc nav plazmas. In metāliem - ir elektroni vadītspēju, kas veido vienu komponentu plazmu. Viņas maksa tiek kompensēta ar fiksētu maksu (precīzāk, nespēj pārvietoties lielus attālumus) jonus.

Plazmas pusvadītāji

Ņemot pamatiem plazmas fizikā, jāatzīmē, ka pusvadītāju situācija ir ļoti daudzveidīga. Īsi raksturot to. OCP šīm vielām var rasties, ja ievadāt tos attiecīgajās piemaisījumu. Ja piemaisījuma viegli ziedot elektronus (donoriem), tad ir n-tipa nesēji - elektroni. Ja piemaisījumu, pretēji, viegli apkopotie elektroni (akceptoriem), tad ir p-tipa nesēji - caurumi (tukšas atstarpes elektronu sadalījumu), kas uzvedas kā daļiņas ar pozitīvu lādiņu. Divu komponentu plazmas veido elektroni un caurumi rodas pusvadītāju vēl vieglāk veidā. Piemēram, tas nāk ar rīcības sūknēšanas gaismas, apbērti ar elektroniem no valences zonas uz vadīšanas joslā. Ņemiet vērā, ka noteiktos apstākļos, elektroni un caurumi tiek piesaistīti viens otram, var veidot saistošs valstij, līdzīgi kā ūdeņraža atoma, - ir eksitonu, un ja sūknis intensitāte un blīvums excitons ir liels, viņi saplūst kopā, lai veidotu pilienu elektronu-caurumu šķidrums. Dažreiz šis nosacījums tiek uzskatīts par jaunu valsts matērijas.

gāzes jonizācija

Šie piemēri attiecas uz konkrētiem gadījumiem plazmas valsts un plazmas tīrā veidā sauc jonizēta gāze. Ar savu jonizāciju var izraisīt daudzi faktori: elektriskā lauka (gāzizlādes, negaisa), gaismas plūsma (photoionization), ātru daļiņu (starojumu radioaktīvo avotu, kosmiskie stari, kas ir atvērtas un augošā pakāpe jonizāciju augstuma). Tomēr galvenais faktors ir apkures gāzes (siltuma jonizāciju). Šajā gadījumā, atdalīšana no elektronu no atoma noved saduras ar citu gāzes daļiņām pēdējiem, kam ir pietiekama kinētisko enerģiju pateicoties augstai temperatūrai.

Augstas temperatūras un zemas temperatūras plazmas

Zemas temperatūras plazmas fizika - kaut ar kurām mēs saskaramies katru dienu. Piemēri šādos apstākļos var būt liesmas viela gāzes novadīšanas un zibens, dažāda veida aukstā plazmas telpā (jonosfēras un magnetosfēras planētas un zvaigznes), darba viela dažādos tehniskajām ierīcēm (MHD ģeneratori, plazmas dzinēji, degļi, un tā tālāk. N.) . Piemēri karstā plazma - (. Tokamak, lāzera ierīces un gaismas aparatūra AL) zvaigžņu materiāla visos posmos to attīstību, izņemot agrā bērnībā un vecuma, darba šķidruma sistēmās kontrolētās kodolsintēzes.

Ceturtā Vielas stāvoklis

Pusgadsimtu atpakaļ, daudzi fiziķi un ķīmiķi uzskatīja, ka jautājums sastāv no atomiem un molekulām. Tos vieno kopā vai nu ar ļoti nekārtīgas vai vairāk vai mazāk pasūtīt. Tika uzskatīts, ka ir trīs posmi - gāzveida, šķidrā un cietā. Vielas, ņemot tos reibumā ārējo apstākļu.

Šobrīd, tomēr, mēs varam teikt, ka tur ir 4 agregātstāvoklis. Šo plazmas var uzskatīt par jaunu, ceturtais. Tās atšķiras no kondensēts (cietā un šķidrā) norāda ietver to, ka, tā kā gāze ir ne tikai bīdes elastību, bet arī fiksēto pašu apjomu. No otras puses, kopīgi ar plazmas kondensēts valsts klātbūtni īsu diapazona kārtībā, ti. E. Korelācijas pozīcijām un sastāva daļiņu ar kaimiņu maksas plazmas. Šajā gadījumā šāda sakarība nav radīts ar starpmolekulārā un kulons spēki: uzlādes nospiež prom to pašu nosaukumu ar sevi un velk atšķirībā maksas.

plazmas fizika bija mums īsumā pārskatīta. Šī tēma ir diezgan smags, tāpēc mēs varam tikai runāt par to, ko mēs esam atklājuši savus pamatus. plazmas fizika, protams, ir jāturpina izskatīt.