Fizyka to bardzo interesująca nauka. W nim czasami są takie pojęcia, o których słyszeliśmy, ale nie mamy prawdziwego pojęcia. A dzisiaj, w dobie rozwoju wysokich technologii, pojęcie plazmy lub, innymi słowy, zjonizowanego gazu, coraz bardziej się poślizguje. Wielu, słysząc to słowo, jest przestraszonych i nawet nie próbuje dowiedzieć się, co to oznacza. Ale wszystko jest bardzo proste, aw tym artykule powiemy Ci, czym jest zjonizowany gaz i jakie posiada właściwości.
Przed udzieleniem szczegółowych i wyczerpujących informacji zajmijmy się krótką dygresją w historii.
Osocze lub czwarty stan skupieniasubstancja została odkryta w 1879 roku przez Williama Crookesa w eksperymentach związanych z łukiem elektrycznym. Następnie powstała cała nauka zwana fizyką plazmy. Skąd wzięła się cała nauka i dlaczego jest potrzebna? Chodzi o to, że badania plazmy znalazły szerokie zastosowanie w różnych dziedzinach nauki i technologii. Ale porozmawiamy o tym nieco później. A teraz trochę o istocie pojęcia "zjonizowanego gazu".
To słowo przyszło po rosyjsku z greki. Oznacza "urządzone", "wykonane". A to nie są puste słowa. Jak wiadomo, zwykły gaz przyjmuje postać naczynia, w którym się znajduje (podobnie jak woda). Dlatego jest chaotyczna i nie ma wyraźnej formy. Jednak plazma jest zupełnie inna. Świadomie nazywa się to czwartym skupionym stanem materii. Jest radykalnie odmienny od wszystkich innych stanów dzięki swoim szczególnym właściwościom. Faktem jest, że wszystkie atomy tworzące plazę mają ładunek dodatni lub ujemny.
Zanim omówimy, w jaki sposób uzyskuje się plazmę i gdzie jest ona stosowana, omówimy aspekty teorii fizyki plazmy, ponieważ jest to bardzo przydatne dla nas do dalszej narracji.
W szkolnym kursie chemii jest bardzo czasochłonnepodać roztwory i cząstki, które są w nich. Te naładowane cząstki mają unikalne właściwości i powodują wiele fizycznych i chemicznych właściwości tych lub tych układów "rozpuszczonych substancji-rozpuszczalnika". Jednak jony (naładowane cząstki w roztworze) występują nie tylko w środowisku wodnym.
Jak się okazało, gaz można również zjonizować itworzą atomy z dodatnim lub ujemnym ładunkiem. Może się to zdarzyć w procesie wybijania elektronu z atomu przez siły zewnętrzne. Wyrzucony elektron może również rozbić się na inny atom i "znokautować" inny elektron. Ale może też wystąpić sytuacja odwrotna: elektron może latać do jonu i ponownie tworzyć neutralny atom. Wszystkie te procesy nieustannie pojawiają się w plazmie. Jest dość niestabilny pod nieobecność zewnętrznych sił, które go wspierają.
Uzyskanie plazmy jest w zasadzie bardzo prostesposób, który jest dostępny dla każdego z nas w domu: poprzez przepuszczanie gazu przez łuk elektryczny o wysokim napięciu. Im wyższa temperatura łuku, tym bardziej gorąca plazma dostajemy na wyjściu. Im wyższe napięcie na stykach, tym bardziej zjonizowany jest gaz.
Plazma można również podzielić na kilka typów. O tym, jaki rodzaj plazmy (zjonizowanego gazu) się dzieje, dowiesz się z następnej sekcji.
Z pochodzenia zjonizowany gaz możepodzielone na sztuczne i naturalne. Z pierwszym rodzajem wszystkiego jest jasne, że osoba z łatwością tworzy plazmę i wykorzystuje ją do własnych celów (na przykład lampy neonowe, lasery, kontrolowana synteza termojądrowa). A jaki rodzaj plazmy dzieje się w naturze? Jego najsłynniejszą manifestacją jest błyskawica.
Do zjonizowanego gazu można również zaliczyćzjawisko takie jak zorza polarna, na którą nie wszyscy mieszkańcy Ziemi są szczęśliwi. Również słoneczny wiatr istniejący w przestrzeni kosmicznej jest czwartym stanem materii. Jeśli weźmiemy pod uwagę plazmę w szerszym znaczeniu, okaże się, że cała przestrzeń zewnętrzna jest z nią powiązana.
Plazma może być również podzielona przez jej temperaturę. Jak wiadomo, im cieplejszy gaz, tym bardziej aktywny jest ruch cząsteczek i im wyższa jest jego energia. Ponieważ plazma jest również gazem, stwierdzenia te są dla niej ważne. Tak więc, począwszy od temperatury zjonizowanego gazu, dzieli się go na gorący (temperatura jednego miliona K i więcej) i zimne (odpowiednio temperatura jest mniejsza niż jeden milion K).
Jest jeszcze jeden wskaźnik - stopień jonizacji. Pokazuje procent atomów w plazmie, który rozpada się na jony. Wskaźnik ten wyróżnia wysoko zjonizowany gaz i gaz niskodyzoniowy. Jest to również zawarte w jednej z ogólnie przyjętych klasyfikacji.
Osocze nie jest takie trudne do zrozumienia. Trudności zaczynają się od głębszego studiowania tego. Ale możesz leczyć takie rzeczy. Nie zajęliśmy się specjalnie obliczeniami matematycznymi, aby wyjaśnić istotę tej koncepcji w możliwie jak najdokładniejszym stopniu. Fizyka jest bardzo ciekawą nauką i trzeba ją studiować, choćby dlatego, że otacza nas we wszystkim i wszędzie. I nasz artykuł ma to udowodnić, bo plazma jest wszędzie wokół nas, tylko czasami nie rozumiemy głębokiej istoty zjawisk z nią związanych.
