logo

Plazma

Dlaczego w atmosferze nie ma wodoru?
© magann - stock.adobe.com

Plazma jest to zjonizowany stan odpowiedniej ilości materii o stanie skupienia zbliżonym do gazu. W plazmie większość cząstek jest naładowana elektrycznie, zaś plazma jako całość jest elektrycznie quazi-obojętna, co oznacza, że gęstości ładunków dodatnich i ujemnych są niemalże identyczne.

Nauka, która bada plazmę to fizyka plazmy.

Proces powstawania w gazie jonów to tak zwana jonizacja gazu.

Cechy plazmy

Jedną z podstawowych cech plazmy, która odróżnia ją od zwykłego gazu jest to, że cząsteczki są naładowane, a zatem oddziałują na siebie siłami elektrycznymi. Istnieje minimalny obszar, tak zwany promień ekranowania Debye'a, określający odległość, na jakiej ma miejsce ekranowanie punktowego ładunku elektrycznego.

Plazma zachowuje się w specyficzny sposób, na tyle odmienny, że jest uważana za odrębny, czwarty stan materii.

Cząstki w plazmie oddziałują kolektywnie, z wewnętrznym polem elektromagnetycznym. Ponadto plazmę charakteryzuje wysokie przewodnictwo.

Plazma charakteryzuje się sporą sprężystością, dzięki czemu wewnątrz niej powstają drgania i fale (szumy)

Dlaczego w atmosferze nie ma wodoru?
© hajdar - stock.adobe.com

Występowanie i przykłady plazmy

W naturze plazma występuje rzadko. Pojawia się w błyskawicach na krótki czas, w płomieniu ognia. Ponadto w jonosferze istnieje słabo zjonizowana plazma, dzięki której możemy obserwować zjawisko zorzy polarnej.

Plazmę można wytwarzać sztucznie, w tym w postaci łuku elektrycznego podczas spawania. Plazma występuje także w ognisku lasera.

Za plazmę uważa się także chmurę elektronów przewodzących w metalu.

W kosmosie to najczęściej występujący stan widocznej części materii. Praktycznie wszystkie gwiazdy, w tym Słońce, a nawet niektóre obłoki materii międzygwiazdowej są zbudowane z plazmy.

Temperatura plazmy

Plazma może mieć różną temperaturę. Oto przykłady:

  • wiatr słoneczny - 10 000-100 000 K,
  • plazma w jonosferze - do 2000 K,
  • płomień - około 3000 K,
  • tokamak - do 100 mln K,
  • piorun - 30 000 K,
  • jądro słońca - 10 mln K.

Rodzaje plazmy

Można dokonać podziału plazmy na wiele rodzajów. Oto wybrane klasyfikacje:

  • z uwagi na skład chemiczny:
    • plazma jednoskładnikowa,
    • plazma niejednoskładnikowa,
  • z uwagi na temperaturę:
    • plazma niskotemperaturowa (zimna),
    • plazma wysokotemperaturowa,
  • z uwagi na trwałość:
    • plazma stacjonarna,
    • plazma impulsowa,
  • z uwagi na stopień zjonizowania:
    • plazma całkowicie zjonizowana,
    • plazma częściowo zjonizowana.

Zjawiska zachodzące w plazmie

Oto wybrane zjawiska, jakie zachodzą w plazmie:

  • ekranowanie ładunku, dzięki któremu z odległości Debye'a i większej plazmę można postrzegać jako elektrycznie obojętną;
  • przewodnictwo elektryczne - wystarczy plazmę umieścić w polu elektrycznym zewnętrznym, aby uzyskać przepływ prądu;
  • pułapkowanie magnetyczne - plazmę można ograniczyć w pewnej przestrzeni za pomocą pola magnetycznego, co znajduje zastosowanie w tokamakach;
  • plazma emituje promieniowanie elektromagnetyczne o szerokim widmie;
  • plazma pochłania promieniowanie elektromagnetyczne;

Zastosowanie plazmy

Plazma znajduje szerokie zastosowanie w technice, w tym:

  • obróbka metali (spawanie),
  • technika świetlna (neonówki, kwarcówki, lampy rtęciowe),
  • wykonywanie głębokich odwiertów,
  • energetyka jądrowa.

Pytania

Pytania

Czy cząstki plazmy to tylko cząstki zjonizowane?

Nie. To także cząstki neutralne znajdujące się w obszarze plazmy.



© medianauka.pl, 2021-04-27, ART-4038

 








Polecamy w naszym sklepie

wahadło Newtona
Latający cyrk fizyki
kompas
Żyroskop
Fizyka jądrowa dla maluchów
Niektóre treści nie są dostosowane do Twojego profilu. Jeżeli jesteś pełnoletni możesz wyrazić zgodę na przetwarzanie swoich danych osobowych. W ten sposób będziesz miał także wpływ na rozwój naszego serwisu.
© ® Media Nauka 2008-2021 r.