Plasma natuerkunde. Fundamentals of Plasma Fysika

De tiden doe't de plasma ferbûn mei ús mei wat onwerkelijke, ûngrypberder, fantastysk, binne lang ferdwûn. Hjoed dit konsept wurdt in soad brûkt wurdt. It plasma brûkt yn de yndustry. It meast ambisjeuze fan syn gebrûk yn ferljochting technology. Bygelyks - gas discharge lampen, ferljochtsje strjitte. Mar yn fluorescent lampen is oanwêzich. It is ek yn elektryske welding. Nei't Welding Arc - is it plasma oanmakke troch de plasma fakkel. Men kin cite soad oare foarbylden.

Plasma Natuerkunde - is in wichtige tûke fan wittenskip. Dêrom is it nedich om te begripen de fûnemintele begripen yn ferbân mei it. Dat is it ûnderwerp fan ús artikel.

Definition en soarten plasma

Wat is plasma? Determination yn de natuerkunde wurdt jûn frij dúdlik. Plasma wurdt neamd in steat fan materiaal dêr't de lêste hat in wichtige (commensurate mei it totaal oantal dieltsjes), it tal fan laden dieltsjes (carrier) steat fan mear of minder frij te ferpleatsen binnen it stof. Wy kinne ûnderskiede de neikommende wichtichste typen fan plasma natuerkunde. As de dragers hearre ta de dieltsjes fan ien type (en fan tsjinoer teken fan lading dieltsjes, neutralizing it systeem net hawwe frijheid fan beweging), it hjit ien komponint. Yn it tsjinoerstelde gefal is - twa- of multicomponent.

plasma Features

Sa, wy sille koart beskriuwe it begryp fan in plasma. Physics - in eksakte wittenskip, dus sûnder siden kinne net dwaan. No fertel oer de wichtichste funksjes fan dizze steat fan matearje.

eigenskippen fan it plasma yn dizze fysika. Earst fan al, yn dizze steat ûnder de aksje fan elektromagnetyske krêften al lyts is der beweging fan vehicles - de hjoeddeiske dat streamt op sa'n wize en sa lang as dizze krêften sil net ferdwine fanwege it trochljochtsjen fan harren boarnen. Dêrom, it plasma úteinlik giet yn in tastân dêr't is it kwasy-neutraal. Mei oare wurden, syn bondel, in grutte kwantiteit fan mikroskopyske, hawwe nul lading. De twadde skaaimerk fan it plasma is besibbe oan de lange-ôfstân karakter fan de Coulomb en Ampere syn troepen. It bestiet yn it feit dat de beweging yn dizze steat, as in regel, hawwe in kollektive karakter, wêrby't in grut tal fan laden dieltsjes. Dat binne de basiseigenskippen fan plasma natuerkunde. Se soe wêze nuttich om te ûnthâlden.

Beide funksjes liede ta it feit dat plasma natuerkunde bûtengewoan ryk en divers. De meast opfallende manifestaasje fan it is it gemak fan it foarkommen fan ferskate soarten fan instabilities. Se binne serieuze behinderingen foar de praktyske tapassing fan plasma. Fysika - de wittenskip dy't hieltyd yn ûntwikkeling. Dêrom wurdt hope dat yn de tiid dy obstakels wurdt opheft.

It plasma yn floeistoffen

To bikearen ta de spesifike foarbyld fan de struktuer, wy begjinne troch deroer plasma subsystems yn kondinsearre matearje. Oanfoljende Fluids moatte wurde benammen neamd liquid metalen - in foarbyld, dat oerien komt mei Plasma subsysteem - in inkele komponint carrier plasma elektroanen. Strictly speaking, wy binne ynteressearre yn de kategory moatte wurde taskreaun, en in floeibere electrolyte, dy't dragers binne - ioanen fan beide buorden. Lykwols, foar ferskate redenen, electrolytes net by dizze kategory. Ien fan harren bestiet yn it feit dat yn 'e electrolyte gjin ljocht, bewegende dragers lykas elektroanen. Dêrom, plasma eigenskippen neamd hjirboppe wurde útdrukt gâns swakker.

plasma kristallen

It plasma yn de kristallen hat in spesjale namme - bêst-state plasma. Yn ioanyske kristallen, hoewol't der binne lêsten, mar se binne noch. Dêrom, der is gjin plasma. Yn metalen - binne elektroanen conductivity constituting de iene-komponinten plasma. Har lading wurdt kompensearre troch de fêste lading (krekter sein, net by steat om te bewegen foar lange ôfstannen) ioanen.

It plasma yn Semiconductors

Sjoen de fundamentals fan plasma natuerkunde, hjir moat opmurken wurde dat yn Semiconductors de situaasje is mear ferskaat. It koart karakteriseren it. OCP foar dizze stoffen kin it barre as jo ynfiere se yn 'e oanbelangjende ûnreinheden. As de impurity maklik donearje elektroanen (donateurs), dan binne der n-type dragers - elektroanen. As de ûnhimmelens, yn tsjinstelling, maklik sammele elektroanen (acceptors), dan binne der p-type dragers - gatten (lege romten yn de ferdieling fan de elektroanen), dy't hâlde en drage as dieltsjes mei in positive lading. De twa-komponint plasma wurdt foarme troch de elektroanen en gatten optreedt yn Semiconductors noch makliker wei. Bygelyks, it komt ûnder de aksje fan 'e pumping ljocht, bombardeard mei elektroanen út de Valence band oan it conduction band. Tink derom dat ûnder bepaalde betingsten, elektroanen en gatsjes wurde oanlutsen foar elkoar, meie foarmje in bûn steat, fergelykber mei de wetterstofbom atoom, - in exciton, en as de pomp yntinsiteit en tichtens fan excitons is grut, se blend tegearre te foarmjen in dripke elektron-gat liquid. Soms dy tastân wurdt sjoen as in nije steat fan matearje.

gas Ionisaasje

Dy foarbylden ferwize nei spesifike gefallen fan it plasma steat en plasma yn suver foarm hjit ionized gas. Troch syn Ionisaasje kin liede ta in protte faktoaren: de elektryske fjild (it gas floed hat, in tongerbuoi), it ljocht drift (photoionization), snelle dieltsje (strieling fan radioaktive boarnen, Kosmyske rays, dy't iepene en oprinnende mjitte fan Ionisaasje fan 'e hichte). Lykwols, de wichtichste faktor is de ferwaarming fan it gas (termyske Ionisaasje). Yn dit gefal, de ôfskieding fan de elektroanen fan it atoom leads gearfoegje mei oare gas dieltsjes lêste hawwen genôch Kinetic enerzjy fanwege hege temperatuer.

High-temperatuer en lege-temperatuer plasma

Low-temperatuer plasma fysika - wat dêr't wy komme yn kontakt alle dagen. Foarbylden fan sokke betingsten kin in flam, it stof yn 'e gas floed en tonger, ferskate soarten kâld plasma romte (ionosphere en magnetosphere planeten en stjerren), de wurkje stof yn' e ûnderskate technyske apparaten (mHD Generators, plasma motoaren, burners, ensafuorthinne. N.) . Foarbylden fan hot plasma - star materiaal op alle stadia fan harren evolution, útsein iere jeugd en âlderdom, wurkje floeistof yn systemen fan behearske kearnfúzje (tokamak, laser apparaat, en beam apparaat al.).

Fjirde steat fan matearje

In heale ieu lyn, in soad natuerkundigen en Chemists leaude dat matearje bestiet út atomen en molekulen. Se wurde ferienige yn kombinaasje mei beide hiel ûntregele of mear of minder besteld. It waard leaude dat der trije fazes - gasfoarmige, floeistof en fêste. Stoffen nimme se ûnder de ynfloed fan de eksterne omstannichheden.

Op it stuit, lykwols, kinne wy sizze dat der 4 steaten fan de matearje. Dat plasma kin beskôge wurde as in nije, fjirde. Syn ferskil fan de gecondenseerde (bêst en floeibere) stelt bestiet yn it feit dat it, as it gas hat net allinne de skeanlûke elastisiteit, mar ek fêste eigen folume. Oan de oare kant, gemien mei plasma gecondenseerde steat oanwêzigens fan koarte berik oarder, dat wol sizze. E. gearfetting Korrelaasje-posysjes en gearstalling fan de dieltsjes mei de oanbuorjende plasma lading. Yn dit gefal, sa'n korrelaasje is net oanmakke troch intermolecular en Coulomb leger: de heffing triuwt fuort deselde namme mei himsels en lûkt it yn tsjinstelling ta ladingen.

plasma natuerkunde waard ús koarte tiid reviewed. Dit ûnderwerp is frij swier, dus we kinne allinne prate oer wat wy hawwe ûntbleatet syn grounfêsten. plasma natuerkunde, seker fertsjinnet fierder tsjinprestaasje.