A fizika nagyon érdekes tudomány. Néha olyan fogalmakat tartalmaz, amelyekről hallottunk, de nincs valódi fogalmunk. És manapság, a csúcstechnológiai fejlődés korában egyre gyakrabban csúszik el a plazma, vagy más szóval az ionizált gáz fogalma. Sokan, ha meghallják ezt a szót, megijednek, és meg sem próbálják kideríteni, mit jelent. De minden nagyon egyszerű, és ebben a cikkben elmondjuk, mi az ionizált gáz, és milyen tulajdonságai vannak.
Mielőtt részletes és átfogó tájékoztatást adnánk, tegyünk egy rövid kitérőt a történelembe.
Előzmények
A plazmát, vagyis a negyedik halmazállapotot William Crookes fedezte fel 1879-ben volta ívvel végzett kísérletek során. Ezt követően egy egész tudomány jött létre, az úgynevezett plazmafizika. Honnan jött az egész tudomány, és miért van rá szükség? A helyzet az, hogy a plazma tanulmányozása nagyszerű alkalmazást talált a tudomány és a technológia különböző területein. De erről egy kicsit később beszélünk. És most egy kicsit az "ionizált gáz" fogalmának lényegéről.
Mi az a plazma?
Ez a szó a görögből jött az orosz nyelvbe. Jelentése: „formázott”, „készült”. És ezek nem üres szavak. hogyanköztudott, hogy a közönséges gáz az edény alakját veszi fel, ahol található (akárcsak a víz). Ezért kaotikus és nincs egyértelmű formája. A plazma azonban teljesen más. Nem csoda, hogy az anyag negyedik halmazállapotának nevezik. Különleges tulajdonságaiban gyökeresen eltér minden más állapottól. A helyzet az, hogy a plazmát alkotó összes atom pozitív vagy negatív töltésű.
Mielőtt a plazma beszerzésének és felhasználásának módjáról beszélnénk, elemezzük a plazmafizika elméletének szempontjait, mert nagyon hasznos lesz számunkra a további elbeszélés szempontjából.
Plazmaelmélet
Az iskolai kémia tanfolyamon sok időt szentelnek az oldatoknak és a bennük lévő részecskéknek. Ezek a töltött részecskék egyedi tulajdonságokkal rendelkeznek, és meghatározzák a különféle "oldószer-oldószer" rendszerek számos fizikai és kémiai jellemzőjét. Az ionok (az oldatban lévő töltött részecskék) azonban nem csak a vízi környezetben léteznek.
Mint kiderült, a gáz ionizálódhat, és pozitív vagy negatív töltésű atomokat képezhet. Ez akkor történhet meg, amikor egy elektront külső erők kiütnek az atomból. A kilökött elektron egy másik atomba is ütközhet, és "kiüthet" egy másik elektront. De előfordulhat fordított helyzet is: egy elektron belerepülhet egy ionba, és újra semleges atomot képezhet. És mindezek a folyamatok folyamatosan előfordulnak a plazmában. Meglehetősen instabil külső erők hiányában.
A plazmát főként nagyon egyszerű módon lehet előállítani, amely mindannyiunk számára elérhető otthon: a gáz nagyfeszültségű elektromos íven való átvezetésével. Minél magasabb az ív hőmérséklete, annál melegebb plazmát kapunk a kimeneten. Minél nagyobb a feszültség az érintkezőkön, annál több ionizált gáz keletkezik ezután.
A plazma is több típusra osztható. A következő részben megtudhatja, mi az a plazma (ionizált gáz).
Plazmatípusok
Az ionizált gáz eredete szerint mesterséges és természetes gázra osztható. Az első nézetben minden világos, az ember könnyen létrehoz plazmát, és saját céljaira használja (például neonlámpák, lézerek, szabályozott termonukleáris fúzió). És milyen plazma fordul elő a természetben? Leghíresebb megnyilvánulása a villámlás.
Az ionizált gáz olyan jelenséget is tartalmazhat, mint az északi fény, amelyet a Föld minden lakójának nincs szerencséje megfigyelni. Ezenkívül a napszél, amely a világűrben létezik, az anyag negyedik állapota. Ha a plazmát tágabb értelemben vesszük, akkor kiderül, hogy az egész világűr hozzá tartozik.
A plazma a hőmérsékletével is osztható. Mint tudják, minél melegebb a gáz, annál aktívabb a molekulák mozgása benne, és annál nagyobb az energiája. Mivel a plazma is gáz, ezek az állítások rá is igazak. Így az ionizált gáz hőmérsékletétől kiindulva forróra (hőmérsékletre) osztjukmillió K és több) és hideg (illetve a hőmérséklet kevesebb, mint egy millió K).
Van még egy mutató – az ionizáció mértéke. Megmutatja, hogy a plazmában lévő atomok hány százaléka bomlott ionokká. E mutató szerint megkülönböztetünk egy erősen ionizált gázt és egy alacsony ionizált gázt. Az egyik általánosan elfogadott osztályozásban is szerepel.
Következtetés
A plazmát nem olyan nehéz megérteni. A nehézségek annak mélyebb tanulmányozásával kezdődnek. De így bármit meg lehet nézni. Kifejezetten nem foglalkoztunk a matematikai számításokkal, hogy a lehető legrészletesebben elmagyarázzuk ennek a fogalomnak a lényegét. A fizika nagyon érdekes tudomány, tanulmányozása szükséges, már csak azért is, mert mindenben és mindenhol körülvesz bennünket. Cikkünk pedig ezt hivatott bizonyítani, mert a plazma mindenhol ott van körülöttünk, csak néha nem értjük a vele kapcsolatos jelenségek mély lényegét.
