Პლაზმის ფიზიკა. საფუძვლები პლაზმის ფიზიკა

იმ დროს, როდესაც პლაზმაში უკავშირდება ჩვენთვის რაღაც არარეალურია, გაუგებარია, ფანტასტიური, დიდი ხანია ჩაიარა. დღეს ეს კონცეფცია ფართოდ გამოიყენება. პლაზმური გამოიყენება ინდუსტრიაში. ყველაზე ამბიციური მისი გამოყენება განათების ტექნიკა. მაგალითი - გაზის განმუხტვის ნათურებისა, გასანათებელი ქუჩაში. მაგრამ fluorescent ნათურები იმყოფება. ეს არის ასევე ელექტრო შედუღების. შემდეგ შედუღების რკალი - არის პლაზმური მიერ გამომუშავებული პლაზმური ლამპარი. შეიძლება მოვიყვანოთ სხვა მრავალი მაგალითი.

პლაზმის ფიზიკა - არის მნიშვნელოვანი ფილიალი მეცნიერება. ამიტომ აუცილებელია, რომ გავიგოთ, ძირითადი ცნებები უკავშირდება. ეს არის საგანი ჩვენი სტატია.

განმარტება და ტიპის პლაზმური

რა არის პლაზმა? განსაზღვრა ფიზიკის ეძლევა საკმაოდ ნათელია. Plasma ეწოდება სახელმწიფო მატერიალური, სადაც ეს უკანასკნელი მნიშვნელოვანი (თანაზომიერი საერთო რაოდენობის ნაწილაკების), რაოდენობის დამუხტული ნაწილაკების (გადამზიდავი), რომელსაც შეუძლია მეტ-ნაკლებად თავისუფალი გადაადგილების ნივთიერება. ჩვენ შეგვიძლია გამოვყოთ შემდეგი ძირითადი ტიპის პლაზმის ფიზიკა. იმ შემთხვევაში, თუ მატარებლების ეკუთვნის ნაწილაკების ერთი ტიპის (და საპირისპირო ნიშანი ბრალდებით ნაწილაკების, ნეიტრალიზების სისტემა არ აქვს გადაადგილების თავისუფლება), მას უწოდებენ ერთი კომპონენტი. საპირისპირო შემთხვევაში, ეს არის - ორი ან მრავალკომპონენტიანი.

პლაზმური მახასიათებლები

ასე რომ, ჩვენ მოკლედ კონცეფცია პლაზმაში. ფიზიკა - ზუსტი მეცნიერების, ისე, რომ განმარტებები ვერ გააკეთებს. ახლა ამბობს, რომ ძირითადი მახასიათებლები ამ მდგომარეობის საკითხზე.

თვისებები პლაზმური ამ ფიზიკა. პირველ რიგში, ამ სახელმწიფოს მოქმედების ელექტრომაგნიტური ძალები უკვე პატარა არ ავტომანქანების მოძრაობა - მიმდინარე რომ მიედინება ისე, და რადგან ეს ძალები არ გაქრება, იმიტომ, რომ ჩვენება თავისი წყაროები. აქედან გამომდინარე, პლაზმის საბოლოოდ გადადის სახელმწიფო, სადაც ეს არის მოჩვენებითი ნეიტრალური. სხვა სიტყვებით, მისი მოცულობა, დიდი რაოდენობით მიკროსკოპულ, ნულოვანი ბრალდებით. მეორე თვისება პლაზმაში არის დაკავშირებული გრძელვადიანი ბუნების Coulomb და Ampere ძალები. იგი შედგება იმაში, რომ მოძრაობა ამ სახელმწიფოს, როგორც წესი, აქვთ კოლექტიური ხასიათი, მათ შორის დიდი რაოდენობით ბრალი ნაწილაკების. ეს არის ძირითადი თვისებები პლაზმის ფიზიკა. ისინი სასარგებლო იქნება მახსოვს.

ორივე ეს თვისებები გამოიწვიოს იმ ფაქტს, რომ პლაზმის ფიზიკა ძალიან მდიდარი და მრავალფეროვანია. ყველაზე ნათელი გამოვლინება ეს მარტივია კლების სხვადასხვა სახის instabilities. ისინი სერიოზული დაბრკოლებები პრაქტიკული გამოყენების პლაზმაში. ფიზიკა - მეცნიერება, რომელიც მუდმივად ვითარდება. აქედან გამომდინარე, იგი იმედოვნებს, რომ ამ დროს, ამ დაბრკოლებების იქნება აღმოფხვრილი.

პლაზმური სითხეები

გთხოვოთ კონკრეტული მაგალითი სტრუქტურა, ჩვენ ვიწყებთ იმის გათვალისწინებით, პლაზმური ქვესისტემები კონდენსირებულ საკითხზე. დამატებითი სითხე უნდა იყოს, პირველ რიგში, ე.წ. თხევადი ლითონები - მაგალითად, რომელიც შეესაბამება პლაზმური ქვესისტემის - ერთი კომპონენტი გადამზიდავი პლაზმური ელექტრონები. მკაცრად რომ ვთქვათ, ჩვენ დაინტერესებული ვართ გარეშე უნდა მიეწეროს და თხევადი ელექტროლიტური, რომლებიც მატარებლები - იონების ორივე ნიშნები. თუმცა, სხვადასხვა მიზეზის გამო, ელექტროლიტები არ ეკუთვნის ამ კატეგორიაში. ერთ-ერთი მათგანი შედგება იმაში, რომ ელექტროლიტური შუქი, მოძრავი მატარებლების როგორიცაა ელექტრონები. აქედან გამომდინარე, პლაზმის თვისებები აღვნიშნეთ გამოხატულია მნიშვნელოვნად სუსტია.

Plasma კრისტალები

პლაზმური კრისტალები აქვს განსაკუთრებული სახელი - მყარი სახელმწიფო პლაზმაში. იონურ კრისტალები, მიუხედავად იმისა, რომ ბრალდება, მაგრამ ისინი მაინც. აქედან გამომდინარე, არ არსებობს პლაზმაში. In ლითონები - არიან ელექტრონები გამტარობის წარმოადგენენ ერთკომპონენტიანი პლაზმაში. მისი პასუხისმგებელი კომპენსაცია ფიქსირებული ბრალდებით (უფრო სწორად, ვერ გადავა ხანგრძლივი დისტანციებზე) იონების.

პლაზმური ნახევარგამტარები

იმის გათვალისწინებით, რომ საფუძვლები პლაზმის ფიზიკა, უნდა აღინიშნოს, რომ ნახევარგამტარები სიტუაცია კიდევ უფრო მრავალფეროვანია. მოკლედ დავახასიათო. OCP ამ ნივთიერებების შეიძლება მოხდეს, თუ თქვენ მათი შეყვანა შესაბამის მინარევებისაგან. იმ შემთხვევაში, თუ მინარევის ადვილად დავეხმაროთ ელექტრონები (დონორი), მაშინ არსებობს n ტიპის მატარებლების - ელექტრონები. იმ შემთხვევაში, თუ მინარევის განსხვავებით, ადვილად შეგროვებული ელექტრონები (acceptors), მაშინ არსებობს p ტიპის მატარებლების - holes (ცარიელი ფართები განაწილების ელექტრონები), რომელიც მოიქცევა, როგორც ნაწილაკების დადებითი მუხტი. ორი კომპონენტი პლაზმური იქმნება ელექტრონები და ხვრელები ხდება ნახევარგამტარები კიდევ უფრო ადვილი გზა. მაგალითად, მას გააჩნია მოქმედების სატუმბი ნათელი, დაბომბა ელექტრონები საწყისი valence band ჩატარებაზე band. გაითვალისწინეთ, რომ გარკვეულ პირობებში, ელექტრონები და ხვრელები იზიდავს ერთმანეთს, შეუძლია შექმნას მიჯაჭვულ, მსგავსი წყალბადის ატომის, - an exciton, და თუ სატუმბი ინტენსივობის და სიმჭიდროვე excitons დიდია, მათ ნაზავია ერთად შექმნან წვეთი electron-hole სითხე. ზოგჯერ ეს პირობა ახალი სახელმწიფო საკითხზე.

გაზის იონიზაციის

ეს მაგალითები ეხება კონკრეტულ შემთხვევებში პლაზმური სახელმწიფო და პლაზმური სუფთა სახით ეწოდება იონიზირებული გაზი. მისი იონიზაციის შეიძლება გამოიწვიოს მრავალი ფაქტორი: ელექტრული ველი (გაზის გამონადენი, წვიმა), შუქმფენი ნაკადად (photoionization), სწრაფი ნაწილაკების (რადიაციული რადიოაქტიური წყაროების კოსმოსური სხივების, რომლებიც უკვე გაიხსნა და აღმავალი ხარისხი იონიზაციის სიმაღლე). თუმცა, მთავარი ფაქტორი არის გათბობის გაზის (თერმული იონიზაციის). ამ შემთხვევაში, გამოყოფის ელექტრონები ატომის იწვევს დაეჯახება სხვა გაზის ნაწილაკების უკანასკნელის საკმარისი კინეტიკური ენერგია მაღალი ტემპერატურის გამო.

მაღალი ტემპერატურის და დაბალი ტემპერატურა პლაზმაში

დაბალი ტემპერატურის პლაზმის ფიზიკა - რაღაც, რომელიც ჩვენ მოვიდეს კონტაქტში ყოველდღე. ამგვარი პირობები შეიძლება ალი, ნივთიერება, გაზის გამონადენი და განათებით, სხვადასხვა სახის ცივი პლაზმის ფართი (იონოსფეროს და მაგნიტოსფეროს პლანეტები და ვარსკვლავები), სამუშაო ნივთიერების სხვადასხვა ტექნიკური მოწყობილობები (MHD გენერატორები, პლაზმური სისტემები, სანთურები, და ასე შემდეგ. N.) . მაგალითები ცხელი პლაზმური - star მასალა ყველა ეტაპზე მათი ევოლუცია, გარდა ადრეულ ბავშვობაში და ასაკის, სამუშაო სითხის სისტემები კონტროლირებადი ბირთვული fusion (tokamak, ლაზერული მოწყობილობა, და სხივი აპარატის al.).

მეოთხე სახელმწიფო საკითხზე

ნახევარი საუკუნის წინ, ბევრი ფიზიკოსები და ქიმიკოსები სჯეროდა, რომ მატერია შედგება ატომების და მოლეკულების. ისინი გაერთიანებულია ერთად ან ძალიან არეული ან მეტნაკლებად უბრძანა. იგი მიიჩნევდა, რომ არსებობს სამი ფაზა - აირისებრი, თხევადი და მყარი. ნივთიერებების გადაჰყავდა ზემოქმედების ქვეშ გარე პირობები.

ამჟამად, თუმცა, შეიძლება ითქვას, რომ არსებობს 4 სახელმწიფოს საკითხზე. პლაზმის შეიძლება ჩაითვალოს ახალი, მეოთხე. მისი განსხვავება შედედებული (მყარი და თხევადი) აცხადებს შედგება იმაში, რომ ის, როგორც გაზის აქვს არა მხოლოდ წანაცვლებით ელასტიურობას, არამედ ფიქსირებული საკუთარი მოცულობა. მეორეს მხრივ, საერთო პლაზმური შედედებული სახელმწიფო ყოფნა მოკლე რიგის, ანუ. E. კორელაცია პოზიციები და შემადგენლობა ნაწილაკების მეზობელ პლაზმური მუხტი. ამ შემთხვევაში, ასეთი კორელაცია არ არის გამომუშავებული intermolecular და Coulomb ძალების ბრალდებით უბიძგებს მოშორებით ამავე სახელწოდების თავად და გაიყვანს განსხვავებით ბრალდებით.

პლაზმის ფიზიკა იყო მოკლედ განიხილა. ეს თემა საკმაოდ მძიმე, ასე რომ ჩვენ შეგვიძლია მხოლოდ ლაპარაკი, რაც ჩვენ არ გაიშიფრება თავისი ფონდები. პლაზმის ფიზიკა, რა თქმა უნდა იმსახურებს შემდგომ განსახილველად.