ฟิสิกส์พลาสมา พื้นฐานของฟิสิกส์พลาสมา

เมื่อครั้งที่พลาสม่าที่เกี่ยวข้องกับเรากับสิ่งที่ไม่จริงที่ไม่สามารถเข้าใจที่ยอดเยี่ยมที่หายไปนาน วันนี้แนวคิดนี้ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย พลาสม่าที่ใช้ในอุตสาหกรรม มีความทะเยอทะยานที่สุดของการใช้งานในเทคโนโลยีการส่องสว่าง โคมไฟปล่อยก๊าซส่องสว่างถนน - ตัวอย่าง แต่ในหลอดเป็นปัจจุบัน นอกจากนี้ยังเป็นในการเชื่อมไฟฟ้า หลังจากที่อาร์ svarki - เป็นพลาสม่าที่สร้างขึ้นโดยไฟฉายพลาสม่า หนึ่งสามารถยกตัวอย่างอื่น ๆ อีกมากมาย

ฟิสิกส์พลาสมา - เป็นสาขาที่สำคัญของวิทยาศาสตร์ จึงมีความจำเป็นที่จะเข้าใจแนวคิดพื้นฐานที่เกี่ยวข้องกับมัน นี่คือเรื่องของบทความของเรา

ความหมายและประเภทของพลาสม่า

สิ่งที่ พลาสม่าคืออะไร? ความมุ่งมั่น ในฟิสิกส์จะได้รับค่อนข้างชัดเจน พลาสม่าที่เรียกว่ารัฐของวัสดุที่หลังมีอย่างมีนัยสำคัญ (เทียบเท่ากับจำนวนของอนุภาค) จำนวนอนุภาคที่มีประจุ (ผู้ให้บริการ) ความสามารถในการขึ้นหรือน้อยลงฟรีเพื่อย้ายภายในสาร เราสามารถแยกแยะประเภทหลักดังต่อไปนี้ของฟิสิกส์พลาสมา หากผู้ให้บริการที่อยู่ในอนุภาคชนิดหนึ่ง (และเครื่องหมายตรงข้ามของอนุภาคค่าใช้จ่าย neutralizing ระบบไม่ได้มีเสรีภาพในการเคลื่อนไหว) ก็จะเรียกว่าองค์ประกอบเดียว ในกรณีตรงข้ามก็คือ - สองหรือหลายองค์ประกอบ

คุณสมบัติพลาสม่า

ดังนั้นเราจะอธิบายสั้น ๆ แนวคิดของพลาสมา ฟิสิกส์ - วิทยาศาสตร์ที่แน่นอนโดยไม่ต้องคำจำกัดความไม่สามารถทำ ตอนนี้บอกเกี่ยวกับคุณสมบัติหลักของรัฐในเรื่องนี้

คุณสมบัติของพลาสม่าในฟิสิกส์เหล่านี้ ครั้งแรกของทั้งหมดในรัฐนี้ภายใต้การกระทำของกองกำลังแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีอยู่แล้วขนาดเล็กมีการเคลื่อนไหวของยานพาหนะ - ปัจจุบันที่ไหลในลักษณะและตราบใดที่กองกำลังเหล่านี้จะไม่หายไปเนื่องจากการคัดกรองของแหล่งที่มาของพวกเขา ดังนั้นพลาสม่าในที่สุดก็จะเข้าสู่รัฐที่มันเป็นกึ่งเป็นกลาง ในคำอื่น ๆ ปริมาณของปริมาณมากของกล้องจุลทรรศน์มีค่าเป็นศูนย์ คุณลักษณะที่สองของพลาสม่าที่เกี่ยวข้องกับธรรมชาติในระยะยาวของประจุไฟฟ้าและแอมแปร์กองกำลัง มันประกอบด้วยในความเป็นจริงว่าการเคลื่อนไหวในรัฐนี้เป็นกฎที่มีลักษณะร่วมที่เกี่ยวข้องเป็นจำนวนมากของอนุภาคที่มีประจุ เหล่านี้เป็นคุณสมบัติพื้นฐานของฟิสิกส์พลาสมา พวกเขาจะเป็นประโยชน์ที่จะจำ

ทั้งสองของคุณสมบัติเหล่านี้นำไปสู่ความจริงที่ว่าพลาสมาฟิสิกส์พิเศษที่อุดมไปด้วยและมีความหลากหลาย อาการที่โดดเด่นที่สุดของมันก็คือความสะดวกในการเกิดขึ้นของชนิดต่าง ๆ ของความไม่เสถียร พวกเขาเป็นอุปสรรคอย่างร้ายแรงต่อการใช้ประโยชน์ของพลาสม่า ฟิสิกส์ - วิทยาศาสตร์ที่มีการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง ดังนั้นจึงหวังเป็นอย่างยิ่งว่าในเวลาอุปสรรคเหล่านี้จะถูกกำจัด

พลาสม่าในของเหลว

เปลี่ยนเป็นตัวอย่างที่เฉพาะเจาะจงของโครงสร้างที่เราเริ่มต้นด้วยการพิจารณาจากระบบย่อยพลาสม่าในเรื่องย่อ ของเหลวเพิ่มเติมควรจะเรียกว่าเป็นหลัก โลหะเหลว - ตัวอย่างซึ่งสอดคล้องกับระบบย่อยพลาสม่า - ผู้ให้บริการองค์ประกอบเดียวอิเล็กตรอนพลาสม่า พูดอย่างเคร่งครัดเรามีความสนใจในประเภทที่ควรนำมาประกอบและอิเล็กโทรไลของเหลวซึ่งเป็นผู้ให้บริการ - ไอออนของสัญญาณทั้งสอง แต่ด้วยเหตุผลต่างๆอิเล็กโทรไม่ได้อยู่ในหมวดหมู่นี้ หนึ่งในนั้นประกอบด้วยในความเป็นจริงที่ว่าในอิเล็กโทรไลแสงไม่มีการเคลื่อนย้ายผู้ให้บริการเช่นอิเล็กตรอน ดังนั้นคุณสมบัติพลาสม่าดังกล่าวข้างต้นจะแสดงอย่างมีนัยสำคัญปรับตัวลดลง

ผลึกพลาสม่า

พลาสม่าในผลึกมีชื่อพิเศษ - พลาสม่าของรัฐที่มั่นคง ในผลึกไอออนิกแม้ว่าจะมีค่าใช้จ่าย แต่พวกเขายังคง ดังนั้นไม่มีพลาสม่า ในโลหะ - มีอิเล็กตรอน การนำประกอบเป็นพลาสม่าองค์ประกอบหนึ่ง ค่าใช้จ่ายของเธอคือการชดเชยด้วยค่าใช้จ่ายคงที่ (อย่างแม่นยำมากขึ้นไม่สามารถที่จะย้ายสำหรับระยะทางยาว) ไอออน

พลาสม่าในเซมิคอนดักเตอร์

เมื่อพิจารณาจากปัจจัยพื้นฐานของฟิสิกส์พลาสมาก็ควรจะตั้งข้อสังเกตว่าในเซมิคอนดักเตอร์สถานการณ์ที่มีความหลากหลายมากขึ้น สั้น ๆ ลักษณะมัน OCP สำหรับสารเหล่านี้อาจเกิดขึ้นหากคุณใส่พวกเขาในสิ่งสกปรกที่เกี่ยวข้อง หากปนเปื้อนได้อย่างง่ายดายบริจาคอิเล็กตรอน (บริจาค) แล้วยังมีผู้ให้บริการชนิดเอ็น - อิเล็กตรอน ถ้าไม่บริสุทธิ์ในทางตรงกันข้ามอิเล็กตรอนที่เก็บรวบรวมได้อย่างง่ายดาย (ผู้รับ) แล้วยังมีผู้ให้บริการชนิดพี - รู (ช่องว่างในการกระจายของอิเล็กตรอน) ซึ่งประพฤติตัวเป็นอนุภาคที่มีประจุบวก พลาสม่าสององค์ประกอบจะเกิดขึ้นโดยอิเล็กตรอนและหลุมที่เกิดขึ้นในเซมิคอนดักเตอร์วิธีที่ง่ายยิ่งขึ้น ยกตัวอย่างเช่นมันมาภายใต้การกระทำของแสงสูบน้ำที่ถล่มด้วยอิเล็กตรอนจากวงวาเลนเพื่อการนำวงดนตรี โปรดทราบว่าภายใต้เงื่อนไขบางอิเล็กตรอนและหลุมจะดึงดูดให้แต่ละอื่น ๆ ที่อาจก่อให้เกิดรัฐผูกพันคล้ายกับอะตอมไฮโดรเจน - ความ exciton และถ้าความเข้มปั๊มและความหนาแน่นของ excitons มีขนาดใหญ่ที่พวกเขาผสมผสานกันเป็นรูปหยดของเหลวอิเล็กตรอนหลุม บางครั้งสภาพนี้ถือว่าเป็นรัฐใหม่ของเรื่อง

ไอออนไนซ์ก๊าซ

ตัวอย่างเหล่านี้หมายถึงกรณีที่เฉพาะเจาะจงของรัฐพลาสม่าและพลาสม่าในรูปแบบที่บริสุทธิ์เรียกว่าก๊าซแตกตัวเป็นไอออน โดยการไอออไนซ์ของมันสามารถทำให้เกิดปัจจัยหลายสนามไฟฟ้า (ปล่อยก๊าซพายุฝนฟ้าคะนอง) ฟลักซ์ส่อง (photoionization) อนุภาคอย่างรวดเร็ว (รังสีของแหล่งที่มาของสารกัมมันตรังสีรังสีคอสมิกซึ่งได้รับการเปิดและระดับจากน้อยไปมากของไอออนไนซ์ของความสูง) อย่างไรก็ตามปัจจัยหลักคือความร้อนของก๊าซ (ไอออนไนซ์ความร้อน) ที่ ในกรณีนี้การแยกของอิเล็กตรอนจาก โอกาสในการขายอะตอม ชนกับอนุภาคก๊าซอื่น ๆ หลังมีพลังงานจลน์เพียงพอเนื่องจากอุณหภูมิสูง

อุณหภูมิสูงและอุณหภูมิต่ำพลาสม่า

ฟิสิกส์พลาสมาอุณหภูมิต่ำ - บางสิ่งบางอย่างที่เราเข้ามาติดต่อทุกวัน ตัวอย่างของเงื่อนไขดังกล่าวอาจจะเป็นเปลวไฟซึ่งเป็นสารในการปล่อยก๊าซและฟ้าผ่า, ประเภทต่างๆของพื้นที่พลาสม่าเย็น (ชั้นบรรยากาศและดาวเคราะห์สนามแม่เหล็กและดาว) สารที่ทำงานในอุปกรณ์ทางเทคนิคต่างๆ (กำเนิด MHD, เครื่องยนต์พลาสม่า, เครื่องเขียนและอื่น ๆ . เอ็น) . ตัวอย่างของพลาสม่าร้อน - วัสดุดาวในทุกขั้นตอนของวิวัฒนาการของพวกเขายกเว้นวัยเด็กและวัยชราของไหลทำงานในระบบการควบคุมนิวเคลียร์ฟิวชัน (เมกอุปกรณ์เลเซอร์และคานอุปกรณ์ al.)

รัฐที่สี่ของเรื่อง

ครึ่งศตวรรษที่ผ่านมานักฟิสิกส์นักเคมีจำนวนมากและเชื่อว่าเรื่องที่ประกอบด้วยอะตอมและโมเลกุล พวกเขาเป็นปึกแผ่นในการรวมกันกับทั้งระเบียบมากหรือมากหรือน้อยได้รับคำสั่ง มันเป็นความเชื่อว่ามีขั้นตอนที่สาม - ก๊าซของเหลวและของแข็ง สารพาพวกเขาอยู่ภายใต้อิทธิพลของสภาพภายนอก

ปัจจุบัน แต่เราสามารถพูดได้ว่ามี 4 รัฐของเรื่อง พลาสม่าที่สามารถถือได้ว่าเป็นใหม่ที่สี่ แตกต่างจากการควบแน่น (ของแข็งและของเหลว) กล่าวประกอบด้วยในความเป็นจริงที่ว่ามันเป็นก๊าซได้ไม่เพียง แต่ความยืดหยุ่นเฉือน แต่ปริมาณของตัวเองยังคง ในอีกทางหนึ่งในการร่วมกันกับพลาสม่าข้นการปรากฏสถานะของการสั่งซื้อช่วงสั้น ๆ เช่น. ตำแหน่งอีสหสัมพันธ์และองค์ประกอบของอนุภาคที่มีประจุพลาสม่าที่อยู่ใกล้เคียง ในกรณีนี้เช่นความสัมพันธ์จะไม่สร้างโดยกองกำลังระหว่างโมเลกุลและ Coulomb: ค่าใช้จ่ายผลักดันออกไปชื่อเดียวกันกับตัวเองและดึงค่าใช้จ่ายที่แตกต่างจาก

ฟิสิกส์พลาสมาเราการตรวจสอบในเวลาสั้น ๆ หัวข้อนี้ค่อนข้างหนักเพื่อให้เราสามารถพูดคุยเกี่ยวกับสิ่งที่เราได้ค้นพบรากฐานของ ฟิสิกส์พลาสมาแน่นอนสมควรพิจารณาต่อไป