Plasma fizikia. Fundamentals of Plasma fizikia

wakati plasma kuhusishwa na sisi na kitu unreal, incomprehensible, ajabu, ni muda mrefu gone. Leo dhana hii ni sana kutumika. plasma kutumika katika sekta hiyo. kabambe ya matumizi yake katika teknolojia ya taa. Mfano - gesi kutokwa taa, chenye mitaani. Lakini katika taa za umeme upo. Pia ni katika kulehemu umeme. Baada kulehemu safu - ni plasma yanayotokana na plasma tochi. Mtu anaweza wanaelezea mifano mingine mingi.

Plasma fizikia - ni tawi muhimu ya sayansi. Kwa hiyo ni muhimu kuelewa dhana ya msingi kuhusiana na jambo hilo. Hii ni mada ya makala yetu.

Ufafanuzi na aina ya plasma

Nini plasma ni nini? Uamuzi katika fizikia anapewa wazi kabisa. Plasma inaitwa hali ya nyenzo ambapo mwisho ina muhimu (sanjari na idadi ya chembe), idadi ya chembe kushtakiwa (carrier) na uwezo wa zaidi au chini ya bure kwa hoja ndani ya dutu. Tunaweza kutofautisha aina zifuatazo kuu ya plasma fizikia. Kama flygbolag ni wa chembe ya aina moja (na ishara kinyume cha chembe malipo, neutralizing mfumo hawana uhuru wa kutembea), inaitwa sehemu moja. Katika kesi kinyume ni - mbili au multicomponent.

plasma Features

Kwa hiyo, sisi kwa kifupi kuelezea dhana ya plasma. Fizikia - sayansi halisi, hivyo bila ya ufafanuzi hawezi kufanya. Sasa kuwaambia kuhusu sifa kuu ya hali hii ya jambo hilo.

tabia za plasma katika fizikia hii. Kwanza kabisa, katika hali hii chini ya hatua ya vikosi vya sumakuumeme tayari ndogo kuna harakati ya magari - sasa kuwa mtiririko kwa njia na kwa muda vikosi hivi kutoweka kwa sababu ya uchunguzi wa vyanzo vyao. Kwa hiyo, plasma hatimaye huenda katika hali ambako ni nusu-neutral. Kwa maneno mengine, kiasi yake, kiasi kikubwa cha kuonekana kwa macho, na zero malipo. kipengele pili ya plasma ni kuhusiana na asili ya muda mrefu mbalimbali wa majeshi ya Ampere ya Coulomb na. Lina katika ukweli kwamba harakati katika hali hii, kama sheria, na tabia ya pamoja, kwa kushirikisha idadi kubwa ya chembe kushtakiwa. Hizi ni mali ya msingi ya plasma fizikia. Wangeweza kuwa na manufaa kukumbuka.

Wote wa makala haya kusababisha ukweli kwamba plasma fizikia extraordinarily matajiri na mbalimbali. onyesho zaidi ya kushangaza ya ni urahisi wa tukio la aina mbalimbali ya instabilities. Wao ni vikwazo kubwa kwa matumizi halisi ya plasma. Fizikia - sayansi ni daima kutoa. Kwa hiyo, ni matumaini kwamba kwa muda vikwazo hivi itakuwa kuondolewa.

plasma katika vinywaji

Kugeuka kwa mfano maalum ya muundo, sisi kuanza kwa kuzingatia plasma mifumo ndogo katika jambo kufupishwa. maji maji ya ziada lazima kimsingi kuitwa vyuma kioevu - mfano, ambayo sambamba na plasma sehemu ya mfumo - moja ya sehemu carrier elektroni plasma. Kwa kusema sisi ni nia ya jamii inapaswa kuhusishwa na kioevu electrolyte, ambayo ni flygbolag - ions ya ishara zote mbili. Hata hivyo, kwa sababu mbalimbali, elektroliti si wa aina hii. Mmoja wao yamo katika ukweli kwamba katika electrolyte hakuna mwanga, kuhamia flygbolag kama vile elektroni. Kwa hiyo, plasma mali zilizotajwa hapo juu ni walionyesha kwa kiasi kikubwa dhaifu.

fuwele Plasma

plasma katika fuwele ina jina maalum - imara-hali plasma. Katika fuwele ionic, ingawa kuna mashtaka, lakini bado ni. Kwa hiyo, hakuna plasma. Katika vyuma - ni elektroni conductivity ikiwa plasma moja ya sehemu. malipo yake inalipwa na malipo ya kudumu (kwa usahihi, hawawezi hoja kwa umbali mrefu) ions.

plasma katika halvledare

Kuzingatia misingi ya plasma fizikia, ni lazima ieleweke kwamba katika halvledare hali ni zaidi tofauti. Kwa kifupi tabia yake. OCP kwa dutu hizi yanaweza kutokea kama wewe kuingia yao katika uchafu husika. Kama uchafu urahisi kuchangia elektroni (wafadhili), basi kuna watu n-aina flygbolag - elektroni. Kama uchafu, kwa upande mwingine, elektroni urahisi zilizokusanywa (vikubalio), basi kuna watu p-aina flygbolag - mashimo (nafasi tupu katika ugawaji wa elektroni), ambayo kuishi kama chembe na malipo mazuri. plasma mbili sehemu ni sumu kwa elektroni na mashimo hutokea katika halvledare hata rahisi njia. Kwa mfano, suala chini ya hatua ya mwanga kusukumia, bombarded na elektroni kutoka Valence bendi upitishaji bendi. Kumbuka kuwa katika hali fulani, elektroni na mashimo ni kuwavutia kila mmoja, unaweza kutengeneza hali wamefungwa, sawa na atomu ya hidrojeni, - exciton, na kama pampu ukali na wiani wa excitons ni kubwa, wao kuchanganya pamoja na kuunda tone la elektroni-shimo kioevu. Wakati mwingine hali hii ni kuchukuliwa hali mpya ya suala hilo.

gesi ionization

Mifano hii rejea kesi maalum ya hali plasma na plasma katika halisi anaitwa ionized gesi. By ionization yake inaweza kusababisha mambo mengi: uwanja umeme (gesi kutokwa, umeme unavyotokea), luminous Flux (photoionization), kwa haraka chembe (mionzi ya vyanzo vya mionzi, miale, ambayo imekuwa kufunguliwa na kupaa shahada ya ionization ya urefu). Hata hivyo, sababu kubwa ni joto ya gesi (mafuta ionization). Katika hali hii, mgawanyo wa elektroni kutoka husababisha chembe yanapogongana na chembe nyingine gesi mwisho kuwa kutosha kinetic nishati kutokana na joto la juu.

High-joto na chini-joto plasma

Low-joto plasma fizikia - kitu ambacho sisi kuja katika kuwasiliana kila siku. Mifano ya hali kama inaweza kuwa na moto, dutu katika utekelezaji wa gesi na umeme, aina mbalimbali za baridi nafasi plazma (ionosphere na sayari magnetosphere na nyota), dutu kazi katika vifaa mbalimbali ya kiufundi (MHD jenereta, injini plazma, burners, na kadhalika. N.) . Mifano ya moto plasma - (. Tokamak, kifaa laser, na boriti vifaa al) nyota nyenzo katika hatua zote za ukuaji wake, ila chekechea na uzee, kazi maji katika mifumo ya fusion kudhibitiwa kinuklia.

hali ya nne ya jambo

Nusu karne iliyopita, wanafizikia wengi na maduka ya dawa aliamini jambo ambayo ina atomi na molekuli. Wao ni umoja pamoja na ama zisizo na taratibu sana au zaidi au chini ya awali. Iliaminika kwamba kuna watu awamu tatu - gesi, kioevu na imara. Nyenzo ya kuchukua yao chini ya ushawishi wa hali ya nje.

Hivi sasa, hata hivyo, hatuwezi kusema kwamba kuna watu 4 mataifa ya suala hilo. plasma Hiyo inaweza kuonekana kama mpya, ya nne. tofauti yake kutoka kubanwa (ngumu na maji) kinaeleza yamo katika ukweli kuwa, kama gesi ina si tu shear elasticity, lakini pia fasta kiasi mwenyewe. Kwa upande mwingine, kwa pamoja na plasma kubanwa hali uwepo wa amri short mbalimbali, yaani. E. uwiano nafasi na muundo wa chembe na nchi jirani ya malipo plasma. Katika hali hii, kama uwiano si yanayotokana na vikosi intermolecular na Coulomb: malipo inasukuma mbali jina sawa na yeye mwenyewe na pulls mashtaka tofauti na.

plasma fizikia mara kwa kifupi kukaguliwa. Mada hii ni nzito kabisa, ili tuweze tu majadiliano juu ya nini cha kuwa wazi misingi yake. plasma fizikia, hakika anastahili maanani zaidi.