Plazma

Z Wikipedii

Masz nowe wiadomości (różnica z poprzednią wersją).

Zasugerowano, aby artykuł Plazma wyładowania pierścieniowego zintegrować z tym artykułem lub sekcją. (dyskusja)

Ten artykuł dotyczy plazmy w fizyce. Zobacz też: inne znaczenia tego słowa.

Elektroda kuli plazmowej z wyładowaniem elektrycznym. W obszarze wyładowania materia znajduje się w stanie plazmy. Charakterystyka spektralna, a w konsekwencji kolor emitowanego promieniowania (tu niebieski) zależy od rodzaju atomów wzbudzanego wewnątrz kuli i jest efektem emisji promieniowania elektromagnetycznego podczas powrotu elektronów z wyższych (wzbudzonych) poziomów energetycznych do niższych stanów.

Plazma jest zbiorem zjonizowanych i neutralnych cząstek - współwystępują w nim zjonizowane atomy oraz elektrony, jednak cała objętość zajmowana przez plazmę z "globalnego" punktu widzenia jest elektrycznie obojętna. W stanie plazmy znajduje się ponad 99% materii tej części Wszechświata, która znajduje się w obszarze dostępnym dla ludzkiej obserwacji. Opór elektryczny plazmy, inaczej niż w metalach, maleje ze wzrostem jej temperatury. Uważa się ją za czwarty stan skupienia materii.

Plazma ma strukturę komórkową, w której każda komórka jest otoczone przez warstwę podwójną DL (double layer). Warstwa podwójna powstaje gdy w plazmie występuje różnica temperatur. W warstwie podwójnej od strony cieplejszej występuje warstwa o zwiększonej ilości (gęstości) jonów dodatnich a od strony chłodniejszej warstwa o zwiększonej gęstości elektronów, między tymi warstwami występuje obszar o zmniejszonej gęstości jonów i elektronów. Komórki te mogą mieć formę ziarnistą, ale częściej obserwuje się formy włókniste, występujące często przy przepływie plazmy.

Gdy prąd przepływa przez komórkę plazmy, która jest prawie idealnym przewodnikiem, musi przepłynąć przez warstwę podwójną, i to właśnie na w niej następuje prawie cały spadek napięcia.

W zależności od natężenia przepływającego prądu w plazmie rozróżnia się trzy stany:

przy bardzo małym natężeniu "czarny prąd" - nie widać objawów wzrokowo.
przy zwiększonym natężeniu plazma zaczyna wytwarzać światło - najbardziej znanym w życiu codziennym jest światło z jarzeniówek.
gdy natężenie prądu przekracza pewną graniczną wartość, powstaje łuk elektryczny (tak jak przy spawaniu).

Jedną z ciekawych charakterystyk plazmy jest jej proporcjonalność w zachowaniu (plasma scaling). Tak jak na podstawie zachowania modelu samolotu w tunelu aerodynamicznym można przewidzieć zachowanie się normalnego samolotu, tak samo na podstawie badań laboratoryjnych możemy przewidzieć jak się zachowa plazma gdy zajmuje ona obszar tak wielki jak galaktyka. To co trwa w laboratorium ułamki sekundy w skali galaktyki może trwać miliony lat.

Wprowadzenie określenia plazmy przypisuje się amerykańskiemu fizykochemikowi , nobliście Irvingowi Langmuirowi w 1928.