Физика на плазмата. Основи на физика на плазмата

Времената, когато плазмата, свързани с нас с нещо нереално, неразбираем, фантастичен, отдавна отмина. Днес това понятие се използва широко. Плазмата се използва в индустрията. Най-амбициозният проект на използването му в осветителната техника. Пример - газоразрядни лампи за осветяване на улицата. Но в луминесцентни лампи е налице. Също така е в електрожен. След заваряване дъга - е плазмата, генерирани от плазмената горелка. Човек може да се цитират много други примери.

Физика на плазмата - е важен клон на науката. Ето защо е необходимо да се разберат основните понятия, свързани с него. Това е предмет на нашата статия.

Определение и видове плазма

Какво е плазма? Определяне по физика е дадено съвсем ясно. Плазмата се нарича състояние на материал, когато последният има значително (съизмерими с общия брой частици), броят на заредени частици (носител), способни на повече или по-малко свободно да се движи вътре в вещество. Ние можем да се разграничат следните основни типове физика на плазмата. Ако превозвачите принадлежат на частиците от един тип (и на противоположния знак за зареждане частици, неутрализиране на системата, нямат свобода на движение), тя се нарича един компонент. В противен случай това е - две или многокомпонентна.

плазмените функции

Така че, ние ще опишем накратко концепцията за плазма. Физика - точна наука, така че без определения не могат да направят. Сега кажете за основните характеристики на това състояние на материята.

свойства на плазмата в тези физика. На първо място, в това състояние под действието на електромагнитните сили вече малък има движение на моторни превозни средства - ток, който тече по такъв начин и толкова дълго, колкото тези сили няма да изчезнат, защото на прожекцията на техните източници. Ето защо, на плазмата в крайна сметка отива в състояние, в което тя е квази-неутрален. С други думи, неговият обем, голямо количество микроскопични, има нулева такса. Втората особеност на плазмата е свързано с далечни разстояния естеството на Кулон и силите на Ампер. Тя се състои в това, че движението в това състояние, като правило, имат колективен характер, с участието на голям брой заредени частици. Това са основните свойства на физиката на плазмата. Те би било полезно да се помни.

И двете от тези функции да доведе до факта, че физиката на плазмата изключително богата и разнообразна. Най-яркото проявление на това е лекотата на поява на различни видове нестабилност. Те са сериозни пречки за практическото прилагане на плазма. Физика - наука, която се развива непрекъснато. Ето защо, тя се надяваше, че след време ще бъдат премахнати тези пречки.

Плазмата в течности

Що се отнася до специфичен пример на структурата, започваме с това, плазмените подсистеми в кондензираната материя. Допълнителни течности трябва да се нарича предимно течни метали - например, която съответства на плазма подсистема - единични плазмени електрони компонент носители. Строго погледнато, ние се интересуваме от категорията трябва да се отдадат и течен електролит, които са носители - йони на двете знаци. Въпреки това, по различни причини, електролити не принадлежат към тази категория. Един от тях се състои в това, че в електролита няма светлина, движещи носители като електрони. Следователно, плазмените свойства, споменати по-горе са изразени значително по-слаби.

Плазмените кристали

Плазмата в кристалите има специално име - твърдо състояние плазма. В йонни кристали, въпреки че има такси, но те все още са. Ето защо, не е плазма. В метали - са електрони проводимост съставляващи един компонент плазмата. такса й да бъде компенсирано с фиксирана такса (по-точно, не може да се движи в продължение на дълги разстояния) йони.

Плазмата в полупроводници

Като се има предвид основите на физиката на плазмата, трябва да се отбележи, че в полупроводници ситуацията е по-разнообразна. Накратко това характеризиране. OCP за тези вещества може да се случи, ако ги въведете в съответните примеси. Ако онечистване лесно дари електрони (донори), след това има п-тип носители - електрони. Ако онечистване, за разлика, лесно събрани електрони (акцептори), след това има р-тип носители - отвори (празни пространства в разпределението на електроните), които се държат като частици с положителен заряд. плазмата на двукомпонентен се формира от електрони и дупки се среща в полупроводници дори по-лесен начин. Например, тя се поставя под действието на светлината изпомпване, бомбардирани с електрони от валентната групата на проводимата зона. Имайте предвид, че при определени условия, електрони и дупки са привлечени един към друг, могат да образуват свързан състояние, подобно на водороден атом, - една екситона, и ако интензивността на помпата и плътността на excitons е голям, те се смесват заедно за образуване на капка електрон-дупка течност. Понякога това състояние се счита за ново състояние на материята.

газ йонизация

Тези примери се отнасят до конкретни случаи на плазмената състояние и плазмата в чиста форма се нарича йонизиран газ. Със своята йонизация може да предизвика много фактори: електрическото поле (изхвърляне на газ, буря), на светлинен поток (фотойонизация), бързо частицата (излъчване на радиоактивни източници, космическите лъчи, които са отворени и възходящ степен на йонизация на височината). Въпреки това, основният фактор е нагряването на газ (топлинна йонизация). В този случай разделянето на електрони от проводници атом сблъскат с други частици газове последните има достатъчна кинетична енергия, поради висока температура.

Висока температура и ниска температура плазма

физика на плазмата при ниски температури - нещо, с което можем да влизат в контакт всеки ден. Примери за такива условия могат да бъдат пламък, веществото в изпускането на газ и светкавицата, различни видове студен плазмен пространство (йоносфера и магнитосфера планети и звезди), работното вещество в различните технически устройства (MHD генератори, плазмените двигатели, горелки, и така нататък. Н.) , Примери за гореща плазма - (. Токамак, лазерни устройства и апаратура лъч Ал) звезда материал на всички етапи от развитието им, с изключение на ранното детство и старост, работна течност в системи за управляемия термоядрен синтез.

Четвърто състояние на материята

Половин век по-отдавна, много физици и химици смятат, че материята се състои от атоми и молекули. Те са обединени в комбинация с много разстроен или повече или по-малко наредено. Смятало се, че има три фази - газообразно, течно и твърдо вещество. Вещества, явяващи се под влиянието на външни условия.

В момента, обаче, можем да кажем, че има 4 състояния на материята. Това плазма може да се разглежда като нов, четвърти. Нейната разлика от кондензирано (твърди и течни) гласи, се състои в това, че в качеството на газа има не само еластичността на срязване, но и фиксиран собствен обем. От друга страна, общо с плазма кондензира състояние присъствие на кратко диапазон, т.е.. Е. корелация позиции и състав на частиците със съседна плазма заряд. В този случай, такава корелация не се генерира от междумолекулните и Кулон сили: таксата отблъсква със същото име от себе си и дърпа за разлика от обвиненията.

физика на плазмата ни разгледани в кратък срок. Тази тема е доста тежък, така че можем само да се говори за това, което са открили нейните основи. физика на плазмата, със сигурност заслужава допълнително разглеждане.