Füüsika on väga huvitav teadus. See sisaldab mõnikord selliseid mõisteid, millest oleme kuulnud, kuid meil pole tegelikku ettekujutust. Ja tänapäeval, kõrgtehnoloogia arengu ajastul, libiseb plasma ehk teisisõnu ioniseeritud gaasi mõiste üha sagedamini käest. Paljud on seda sõna kuuldes hirmul ega püüa isegi aru saada, mida see tähendab. Kuid kõik on väga lihtne ja selles artiklis räägime teile, mis on ioniseeritud gaas ja millised omadused sellel on.
Enne kui anname teile üksikasjalikku ja kõikehõlmavat teavet, teeme lühikese kõrvalepõike ajalukku.
Ajalugu
Plasma ehk aine neljanda oleku avastas 1879. aastal William Crookes voltkaarega seotud katsete käigus. Seejärel loodi terve teadus, mida nimetatakse plasmafüüsikaks. Kust kogu teadus tuli ja milleks seda vaja on? Asi on selles, et plasma uurimine on leidnud suurepärast rakendust erinevates teaduse ja tehnoloogia valdkondades. Kuid me räägime sellest veidi hiljem. Ja nüüd natuke "ioniseeritud gaasi" kontseptsiooni olemusest.
Mis on plasma?
See sõna tuli vene keelde kreeka keelest. See tähendab "vormitud", "valmistatud". Ja need pole tühjad sõnad. kuidason teada, et tavaline gaas võtab anuma kuju, kus see asub (nagu vesi). Seetõttu on see kaootiline ja sellel pole selget vormi. Plasma on aga täiesti erinev. Pole ime, et seda nimetatakse aine neljandaks olekuks. See erineb radikaalselt kõigist teistest osariikidest oma eriliste omaduste poolest. Fakt on see, et kõigil plasma moodustavatel aatomitel on positiivne või negatiivne laeng.
Enne kui räägime sellest, kuidas plasmat saadakse ja kus seda kasutatakse, analüüsime plasmafüüsika teooria aspekte, sest see on meile edasiseks jutustamiseks väga kasulik.
Plasmateooria
Kooli keemiakursusel pühendatakse palju aega lahustele ja neis sisalduvatele osakestele. Nendel laetud osakestel on ainulaadsed omadused ja need määravad paljude erinevate "lahustuvate lahustite" süsteemide füüsikalised ja keemilised omadused. Siiski ei eksisteeri ioone (laetud osakesed lahuses) mitte ainult veekeskkonnas.
Nagu selgus, võib gaas ioniseeruda ja moodustada positiivse või negatiivse laenguga aatomeid. See võib juhtuda elektroni aatomist välja löömise protsessis väliste jõudude toimel. Väljapaisatud elektron võib ka mõne teise aatomi vastu põrgata ja teise elektroni "välja lüüa". Kuid võib juhtuda ka vastupidine olukord: elektron võib lennata iooni ja moodustada uuesti neutraalse aatomi. Ja kõik need protsessid toimuvad pidev alt plasmas. Väliste jõudude puudumisel on see üsna ebastabiilne.
Plasma saadakse peamiselt väga lihtsal viisil, mis on igaühele meist kodus: juhtides gaasi läbi kõrgepinge elektrikaare. Mida kõrgem on kaare temperatuur, seda rohkem kuumutatud plasmat saame väljundis. Mida kõrgem on pinge selle kontaktidel, seda rohkem ioniseeritud gaasi saadakse pärast.
Plasma võib samuti jagada mitmeks tüübiks. Järgmisest jaotisest saate teada, mis on plasma (ioniseeritud gaas).
Plasmatüübid
Päritolu järgi võib ioniseeritud gaasi jagada tehis- ja looduslikuks. Esimese vaatega on kõik selge, inimene loob kergesti plasmat ja kasutab seda oma otstarbel (näiteks neoonlambid, laserid, juhitav termotuumasüntees). Ja millist plasmat looduses leidub? Selle kuulsaim ilming on välk.
Ioniseeritud gaas võib hõlmata ka sellist nähtust nagu virmalised, mida kõigil Maa elanikel pole õnn jälgida. Samuti on kosmoses eksisteeriv päikesetuul aine neljas olek. Kui vaadelda plasmat laiem alt, siis selgub, et kogu avakosmos kuulub sellele.
Plasmat saab jagada ka selle temperatuuriga. Nagu teate, mida kuumem on gaas, seda aktiivsem on molekulide liikumine selles ja seda suurem on selle energia. Kuna plasma on ka gaas, kehtivad need väited ka selle kohta. Seega, lähtudes ioniseeritud gaasi temperatuurist, jagatakse see kuumaks (temperatuurmiljonit K ja rohkem) ja külm (vastav alt temperatuur on alla miljoni K).
On veel üks näitaja – ionisatsiooniaste. See näitab, kui suur protsent plasmas olevatest aatomitest on lagunenud ioonideks. Selle näitaja järgi eristatakse kõrge ionisatsiooniga gaasi ja madala ionisatsiooniga gaasi. See kuulub ka ühte üldtunnustatud klassifikatsiooni.
Järeldus
Plasmat pole nii raske mõista. Raskused algavad selle sügavamast uurimisest. Aga nii võib kõike vaadata. Me ei puudutanud konkreetselt matemaatilisi arvutusi, et selgitada selle kontseptsiooni olemust võimalikult üksikasjalikult. Füüsika on väga huvitav teadus ja seda on vaja uurida, kasvõi juba sellepärast, et see ümbritseb meid kõiges ja kõikjal. Ja meie artikli eesmärk on seda tõestada, sest plasma on kõikjal meie ümber, kuid mõnikord ei mõista me sellega seotud nähtuste sügavat olemust.
