Fìsica di plasma. Basics di Fisica di Plasma

I tempi quandu u plasma era assuciatu cù quarchi cosa irreal, incomprensibile, fantastichi, longu chì passava. Oghje, stu cuncettu utilizatu attivamente. Plasma hè utilizzatu in a industria. A maiò parte di l'usu a grande scala in iluminazione. Hè un esempiu lampate di gasoferiu chì illuminanu a strata. Ma in i lampi fluorescenti hè prisente. Hè ancu in soldeur electricu. Dopu tuttu, l'arcu di soldering hè un plasma generatu da una pratica. Ci sò parechje altre esempii.

A fisica di plasma è una ramu impurtante di a scienza. Per quessa, hè necessariu di cumprenderà i cuncetti basi cuncetti cun l'aiutu. U nostru articulu hè dedicatu à questu.

Definizione è tipi di plasma

Ciò chì hè plasma? A definizione in a fisica hè abbastanza clara. Plasma si riferisce à un statu di materia chì quandu quì in l'ultima hè una significativa (curretta cù u numaru nùmmiru di particelli) un nùmeru di particlei carricati (carrières) capace di trasfurmà più o menu liberamente internu di a sustanza. Puderete signalà e seguenti tipi principali di plasma di fisica. Sì i trasportatori sò pertenenti di particelli di un tipu (è e particuli di u cuntrollu contrariu u signu chì neutralizeghja u sistema ùn averanu micca a libertà di u muvimentu) hè chjamatu un sipatu. In u casu oppostu, hè - duie o multicomponent.

Funzioni di plasma

Cusì, avemu scrittu bassu a nuzione di plasma. A Fisica hè una scienza esatta, cusì ùn pò micca fà senza definizione. Avemu digià descrizanu tutte e cose principale di stu statu di materia.

I pruprietà di u fisicu in plasma sò quì. Prima di tuttu, in stu statu, sottu à l'accontu di e forze electromagnettichi digià picculi, ci hè un mozzu di carrières, un corrente chì flussi in questu modu è finu à queste e persone scumpressanu à traminazione di e so fonti. Per quessa, a pianta eventualmente hè diventata in un statu quandu hè quasineutrau. In autri vocabuli, i so volumi, grandi di qualchì magnitudini microscòpichi, anu zero calda. A seconda caratteristica di u plasma hè relatatu à a natura di longu alcunu di e forze di Coulomb e Ampere. Hè cunsiste à u fattu chì i mo movimenti in questu statutu, com'è regula, sò di una natura colectiva, chì implica un gran numaru di particelli carricu. Questi sò e proprietà di u fondu di a plasma in fisica. Hè bisognu à ricurdari.

E duie funziunalità porta à u fattu chì a fìsica di plasma hè in solmente ricca è diversa. A manifestazioni più brillanti hè a facilità cù quale diverse tipi d'instabilità risani. Hè un obstacle seriu chì impedisce l'applicazione pratica di plasma. Fìsica hè una scienza chì hè evolutie constantemente. Cusì, pudemu spiranza chì u tempu avete esse eliminati.

Plasma in liquidi

Dopu à esemplari cusì di strutturi, avemu principiatu cunzidiettu i sottumistenti di plasma in materia cunghjunta. Fate liquidi, metalli liquidi deve esse chjamati prima di tutti - un esempiu a quale u pianu subsistema plurale corresponde - un plasma di l'electron conveïdore d'una cumpunente. Strictly speaking, à a categuria di interessu, duvemu esse cumpariscenu elettroliti di liquid, in quale ci sò i carrières - ioni di i dui signali. In ogni casu, per i diversi ragiò, i elettroliti ùn sò micca cunsiderate stà in questa categoria. Unu di elli hè chì ùn sò micca luminti, carrieri mobili, cum'è elettroni, in l'elettrolito. Per quessa, i pruprietà di u plurali hè più menu pronunzianu.

Plasma in cristalli

Plasma in cristalli hà un nome speciale - plasma di sòlitu. In i cristalli iònichi, anche ci sò i carichi, ma sò immobili. Dunque, ùn ci hè nisun plasma. In metalli, anch'elli sò i electroni di conduction chì componinu un plasma di un'ompunimentu. A so aruzzu hè compensatu da u cumandamentu di iuni immobile (accuratamenti più in parlante, incapaci di traslassinari longu distanzi).

Plasma in semicutturi

In cunsiderà i fundamenti di a fisica plasma, deve esse nutatu chì in i semicutturi a situazione hè più diversa. Scrivitevi bellu. Un pezzu di un compunente in issi sustureni si susciteghji cumu impurtà impurtanti sò intruduluti in elli. Sì li impurità facilitanu facilità l'elettroni (donatori), da esse carri di n-tipu - l'electroni. Sè e impurite, per una altra parte, facilitate l'elettroni (accettaturi), è pane-carrières - agujeros (postuli vacanti à a distribuzione elettroni) chì si cumportanu cum'è particelli cù una carica positiva. Un plasma di dui componenti, furmatu da i electroni è i buchi, apparissi in semicutturi in un modu simplice ancu. Per esempiu, apparissi sottu l'azzioni di u pummu luminu, chì envia elettroni da a banda di valenza à a banda di conduction. Avemu nutatu chì in certi cundizioni, l'elettroni è i toti attraversu l'una di l'altru pò formate un statu ligatu, sìmuli à l'atomu di l'idrogenu, un exciton, è se a pompa hè intensa è a densità di l'excitons hè grande, si cunghjunghjiu è formanu una gota di u liquidu di u fustu di l'elettroni. In ocasioni, stu statu hè cunsideratu un novu statu di materia.

Ionizazione di u gasu

Esate l'esempiu si tratta di casu specialu di u Statu di plasma, è u plasma in a forma pura è chjamatu gas ionizatu. Molti fatturii ponu purtà à i so ionizazione: un campo univianu (una vertenza di gas, una tempesta), un flussu di luminosu (photoionizazione), particles veloci (radiazzioni da fonte radiactiviali, ragi còsmica, chì anu scupertu in altri gradu di ijonizzazioni cù altitudine). In ogni casu, u fattore principalu hè u calduzzu di u gasu (ionizazione termale). In questu casu, à a distesa di l'elettru da l' atomu, l' altra partícula di gas, chì hà una energia cinetica suffirenzi due per l'alta temperatura, chjula cù l'ultima.

Plasma high-temperature e low-temperature

A fisica di u plasma di a temperatura baixa hè ciò chì vinemu in cuntattu cù quasi ogni ghjornu. Esempi di stu statu pò serve cum'è una flama, una sustanzia in una descarga di gas è lampi, diverse tipi di fridhe plasma còsmica (ionosfera è magnetosfera di pianeti è stelle), una sustanza funzanti in varii tecnici (generatori MHD, plasma engines, burners, etc.) . Esempi di u plasma d'alta temperatura sò a materia di e stelle in ogni uperazione di a so evoluzione, solu à a zitella è anzezione, u sustegnu funziunale in instalazione per a fusioni termonuclearamente cuntrullata (tokamaks, appariti laser, ghjungi, etc.).

U quartu statu di materia

Un seculu e un menzu fà, assai fisici è chimicu, credi chì a materia compone solu di moléculi è di atomichi. Sò cunfinati in una cumminazione cuttivata senza cuntrollu o più o menu urdinatu. Hè cume chì ci sò trè fasi - gassu, liquidu è solidu. I sustucini i prudutti sottu a influenza di e cundizioni esterni.

In ogni modu, in questa ora, pò esse dichjaratu chì ci sò 4 state di materia. Hè u plasma chì pò esse cunsideratu un novu, quartu. A so diferenza di i stati condensati (solidu è liquidu) hè chì, cum'è gasu, ùn hà micca solu l'elasticità di ciseau, ma ancu un vulume intrinsu finitu. Per d 'altra banda, u plasma hè in relazione cù l'estatus cunfinitatu da a prisenza di l'ordine di currettaghja, per quessa, a correlazione di pusizioni è a cumpusizioni di particeddi adiacenti à una cundizione di plasma pattu. In questu casu, una correlazione comuna hè generata da e forze intermolecule, ma da e forze di Coulomb: questa tarife repele i cumuzzioni di u stessu nomu cun ellu è attrae i tariffi opposti.

A fisica di plasma hè stata riesce. Stu tema hè assai largu, cusì ùn pudemu solu dì chì avemu scupertu i so fundamenti. A fisica di plasma hà meritatu più cunsiderazione.