Plasma fisika. Plasma Fisikaren oinarriak

Plazak zerbait irreala, ulertezin eta fantastikoarekin lotzen zituen garai asko iraun zuen. Gaur egun, kontzeptua aktiboki erabiltzen da. Plasma industrian erabiltzen da. Eskala handiko erabilera argiztapen ekipamenduetan. Adibide bat kaleetan argiztatzen duten gas-isurketa lanak dira. Baina lanpara fluoreszenteetan dago. Soldadura elektrikoa ere bada. Azken finean, soldadurako arkua plasmatron batek sortzen duen plasma da. Beste adibide asko daude.

Plasma fisika zientzia adar garrantzitsu bat da. Horregatik, beharrezkoa da oinarrizko kontzeptuak ulertzea. Gure artikulua honakoa da.

Plasma definizioa eta motak

Zer da plasma? Fisikaren definizioa argi dago. Plasma-k materia-egoera bati erreferentzia egiten dio bigarrenean partikulen kopuru osoari dagokionez (partikulen kopurua proportzionala) substantzia barruan gehiago edo gutxiago mugitzeko gai diren partikula partikularrak (eramaile) kopurua da. Planetako plasma mota nagusiak fisikan ager daitezke. Eramaileek bat-bateko partikulak badira (eta sistema neutralizatzen duten kontrako kargen zeinuaren partikulak ez dute mugimendu askatasuna), osagai bat deritzo. Kontrako kasuan, hau da: bi edo osagai anitzekoak.

Plasma ezaugarriak

Beraz, plasmaaren nozioa deskribatu dugu laburki. Fisika zientzia zehatza da, beraz ezin duzu definitu gabe egin. Gaia egoera honen ezaugarri nagusiak deskribatzen ditugu orain.

Fisikan plasmaaren propietateak honako hauek dira. Lehenik eta behin, egoera honetan, indar elektromagnetiko txikienaren arabera, eramaileentzako mugimendua dago, modu honetan isurtzen den korronte bat eta indar hauek desagertzera arte haien iturriak igortzen dituzten arte. Hori dela eta, plasma azkenean egoera bihurtzen da quasineutra denean. Beste era batera esanda, bere bolumenak, magnitude mikroskopiko handiak, zero karga dute. Plasmaaren bigarren funtzioa Coulomb eta Ampere indarren arteko izaera luzea da. Izan ere, egoera honetan, oro har, mugimenduek izaera kolektiboa dute, partikula kargatutako kopuru handia hartzen dutenak. Fisikako plasmaren oinarrizko ezaugarriak dira. Gogoan izan beharko lukete.

Ezaugarri horietako bi, hain zuzen ere, plasma fisika ohizkoa eta anitza da. Bere manifestazio distiratsuena ezegonkortasun mota desberdinak sortzen dituen erraztasuna da. Oztopo larriak dira plasma aplikazioaren aplikazio praktikoa. Fisika etengabe eboluzionatzen duen zientzia da. Hori dela eta, espero dugu denboran zehar oztopo horiek ezabatu egingo direla.

Plasma likidoetan

Egiturazko adibide zehatzei dagokienez, plasma kondentsatutako materia plasma azpisistemak kontuan hartuz hasten gara. Likidoen artean, metal likidoak lehen aipatu behar dira, plasma-azpisistema bat den adibide bat, osagai elektrikoen plasma bat. Zorrotz esateko, interes-kategoriari dagokionez, elektrolito likidoak sartu behar ditugu, zeinetan eramaile diren bi seinaleak. Hala ere, hainbat arrazoirengatik, elektrolitoak ez dira kategoria honetan hartzen. Horietako bat ez dagoela argirik, mugikorreko eramailerik, elektroiek bezala, elektrolitoan. Hori dela eta, plasmaaren propietateak askoz gutxiago dira.

Kristalezko plasma

Plasma kristalak izen berezi bat du: egoera solidoko plasma. Kristal ionikoetan, ordea, kargak daude baina ez dira mugikorrak. Hori dela eta, ez dago plasmarik. Metaletan, ordea, osagai bakarreko plasma bat osatzen duten kondukziozko elektroiak dira . Bere karga ioi immobileen karga konpentsatzen du (zehatzago esateko, urruneko distantzia ez da aldatu).

Plasma erdieroaleetan

Plasma fisikaren oinarriak kontuan hartuta, azpimarratu beharra dago erdieroaleen egoera egoera anitza dela. Laburki deskribatu. Substantzia horietako bat plasma osagai bat sor daiteke ezpurutasunak sartzen badira. Ezpurutasunak elektroiak (emaileek) ematen dituzten errazak badaude, orduan n-motako eroaleak - elektroiak agertzen dira. Ezpurutasunak, ordea, elektroiak (onarleak) erraz hautatzen badituzte, orduan p-motako eramaileak agertzen dira, karbohidratoak dituzten partikulak bezala funtzionatzen duten zuloak (espazio elektrikoen lekuak). Bi osagai plasma, elektroiek eta zuloek osatuta, erdieroaleetan modu errazagoan agertzen dira. Adibidez, ponpaketa argiaren ekintza azpian agertuko da, elektroiak valentzia banda batetik bestera eramateko. Baldintza jakin batzuen azpian, elektroiak eta zuloak elkarri erakarri ahal diegula, hidrogeno atomoaren antzekoa den zirkunferentzia bat sortzen da, eta ponpa bizia bada eta excitons dentsitatea handiak direnean, elektroi-zuloko likido tanta bat sortzen dute. Batzuetan, egoera hori materiaren egoera berria da.

Gasaren ionizazioa

Adibide hauek plasma egoera kasu bereziekin lotzen dira, eta plasma forma puruan gas ionizatua deritzo. Faktore askok beren ionizazioa ekar dezakete: eremu elektriko bat (gas-isuria, ekaitza), argi-fluxua (fotoiozientzia), partikula azkarrak (iturri erradioaktiboetatik erradiazioa, izpi kosmikoak, altitudean ionizazio gradu handiagoak aurkitu zituzten). Hala ere, gasaren berokuntza (ionizazio termikoa) faktore nagusia da. Kasu honetan, atomoaren elektroiaren bereiztean, gasaren beste partikulek, tenperatura altuagatik energia zinetiko nahikorik gabea, azken hau kolpatzen dute.

Tenperatura altuko eta tenperatura baxuko plasma

Tenperatura baxuko plasma fisikoa da ia egunero harremanetan jartzea. Esate baterako, adibidez, sugarra izan daiteke, gasaren eta tximista baten substantzia, plasma kosmiko hotz mota desberdinak (ionosfera eta planeten eta izarren magnetosfera), gailu tekniko ezberdinen funtzionamendua (MHD sorgailuak, plasma-makinak, erregailuak ...). . Tenperatura altuko plasma plasmaaren adibide izarrak dira bilakaera fase guztietan, haurtzaro eta zahartzaroan izan ezik, fusio termonuklear kontrolatuetarako instalazioen funtzionamendua (tokamak, laser gailuak, habe gailuak ...).

Materiaren laugarren egoera

Duela mende bat eta erdi, fisikari eta kimikari asko uste dute molekulek eta atomoek soilik duten materia dela. Konbinatuta konbinatzen dira, guztiz desordenatu edo gehiago edo gutxiago ordenatuta. Hiru fase zeuden ustea: gasa, likidoa eta solidoa. Substantziak kanpoko baldintzen eraginpean hartzen ditu.

Hala eta guztiz ere, oraingoan esan daiteke 4 gai-estatu daude. Plasma berria eta laugarrena izan daiteke. Estatu kondentsatuaren (solidoa eta likidoa) arteko aldea gasa bezalakoa da, elastikotasun zizaila ez ezik, bolumen intrintseko finkoa ere. Beste alde batetik, plasma kondentsatuarekin lotzen da, eskala laburreko ordenaren presentzia, hau da, posizioen korrelazioa eta emandako plasma kargaren ondoan dauden partikulen arteko korrelazioa. Kasu honetan, korrelazio hori ez da indar intermolekularretatik sortzen, baina Coulomb-en indarren bidez: karga horrek berekin du izen bereko kargak eta kontrako gastuak erakartzen ditu.

Plasmaren fisika laburki aztertu zen. Gai hau nahiko zabala da, beraz, ezin dugu bakarrik esateko gai izan. Plasma fisika zalantzarik merezi du gehiago kontuan.