Плазма — это четвёртое агрегатное состояние вещества после твёрдого, жидкого и газообразного. Она представляет собой ионизированный газ, в котором значительная часть атомов или молекул превращена в положительные ионы и свободные электроны. Такой газ проводит электрический ток и обладает уникальными физическими свойствами, отличающимися от свойств газов, жидкостей и твёрдых тел. ✨
| Свойство | Описание |
|---|---|
| Электропроводимость ⚡ | Плазма хорошо проводит электрический ток благодаря наличию свободных электронов и ионов. |
| Ионизация | В плазме значительная часть атомов и молекул ионизирована. |
| Излучение света 🌟 | Плазма может излучать свет различных цветов, что используется, например, в неоновых лампах. |
| Встречаемость в природе | Большая часть видимой Вселенной (например, звезды, молнии, полярные сияния) состоит из плазмы. |
| Чувствительность к магнитным полям 🧲 | Плазма реагирует на магнитные поля и может управляться ими. |
| Свобода движения частиц | Частицы в плазме свободно перемещаются, сталкиваясь друг с другом, что приводит к возникновению сложных взаимодействий. |
| Температурные условия | Обычно плазма образуется при очень высоких температурах, когда энергия достаточна для ионизации газа. |
- Примеры природной плазмы:
- Солнечная корона
- Молнии
- Полярные сияния
- Космическая межзвёздная среда
- Искусственно созданная плазма:
- Неоновые и люминесцентные лампы
- Плазменные экраны
- Плазменные резаки
- Термоядерные реакторы
- Плазма — наиболее распространённое состояние вещества во Вселенной (более 99% всей видимой материи).
- В плазме возможно существование специфических волн — плазменных колебаний, которые не встречаются ни в одном другом агрегатном состоянии.
- Плазма активно используется в науке и промышленности, например, для получения синтетических алмазов, очистки поверхностей и в медицинских технологиях.
Термин «плазма» появился в физике в 1928 году благодаря американскому химику Ирвингу Ленгмюру, который занимался исследованиями ионизированных газов. Ещё раньше, в конце XIX века, британский физик Уильям Крукс наблюдал явления в разрядных трубках и ввёл понятие «лучи Крукса». Исследования плазмы были важны для понимания свойств электрических разрядов и развития вакуумной электроники. В XX веке плазма стала ключевым объектом изучения в астрофизике, ядерной энергетике и материаловедении.
Знаковые личности:
- Ирвинг Ленгмюр — американский химик, который первым применил термин «плазма» к ионизированному газу и внёс большой вклад в изучение её свойств.
- Ханс Альфвен — шведский астрофизик, получивший Нобелевскую премию за работы по физике плазмы, особенно за открытие магнитогидродинамики и плазменных волн (эффект Альфвена).
Важно отметить, что плазма отличается от просто горячего газа своей способностью реагировать на электромагнитные поля и создавать уникальные явления, такие как токи, волны и устойчивые структуры.
FAQ по смежным темам
- Чем плазма отличается от газа?
- В плазме значительная часть частиц ионизирована, что делает её электропроводящей и подверженной действию электромагнитных полей, тогда как газ состоит из нейтральных атомов или молекул.
- Где в быту используется плазма?
- Плазму можно встретить в неоновых лампах, плазменных панелях телевизоров, некоторых типах стерилизаторов и медицинского оборудования.
- Является ли пламя свечи плазмой?
- В пламени свечи присутствует очень небольшое количество плазмы, но в основном оно состоит из горячих газов и продуктов сгорания.
- Можно ли создать плазму в домашних условиях?
- Некоторые устройства, такие как плазменные шары или лампы, могут создавать безопасную для наблюдения плазму в домашних условиях.
- Как связаны плазма и ядерный синтез?
- В установках для управляемого термоядерного синтеза (например, токамаках) используется плазма, в которой происходят ядерные реакции при очень высоких температурах.