Fizika je vrlo zanimljiva znanost. Ponekad sadrži takve pojmove za koje smo čuli, ali nemamo pravu ideju. A danas, u doba razvoja visoke tehnologije, koncept plazme, odnosno ioniziranog plina, sve češće izmiče. Mnogi se, samo čuvši ovu riječ, uplaše, pa čak ni ne pokušavaju saznati što to znači. Ali sve je vrlo jednostavno, a u ovom članku ćemo vam reći što je ionizirani plin i koja svojstva ima.
Prije nego što vam damo detaljne i sveobuhvatne informacije, napravimo kratku digresiju u povijest.
Povijest
Plazmu, ili četvrto stanje materije, otkrio je 1879. William Crookes tijekom eksperimenata koji su uključivali voltaični luk. Nakon toga je stvorena cijela znanost, nazvana fizika plazme. Odakle cijela znanost i zašto je potrebna? Stvar je u tome što je proučavanje plazme našlo veliku primjenu u raznim područjima znanosti i tehnologije. Ali o tome ćemo govoriti malo kasnije. A sada malo o suštini koncepta "ioniziranog plina".
Što je plazma?
Ova riječ došla je na ruski iz grčkog. To znači "formirano", "napravljeno". I to nisu prazne riječi. kakopoznato je da obični plin poprima oblik posude u kojoj se nalazi (baš kao i voda). Zato je kaotičan i nema jasan oblik. Međutim, plazma je potpuno drugačija. Nije ni čudo što se zove četvrto stanje materije. Radikalno se razlikuje od svih ostalih država po svojim posebnim svojstvima. Činjenica je da svi atomi koji čine plazmu imaju pozitivan ili negativan naboj.
Prije nego što počnemo govoriti o tome kako se dobiva plazma i gdje se koristi, analizirajmo aspekte teorije fizike plazme, jer će nam biti od velike koristi za daljnje pripovijedanje.
Teorija plazme
U školskom tečaju kemije puno se vremena posvećuje otopinama i česticama koje se nalaze u njima. Te nabijene čestice imaju jedinstvena svojstva i određuju mnoge fizikalne i kemijske karakteristike različitih sustava "otopina-otapalo". Međutim, ioni (nabijene čestice u otopini) ne postoje samo u vodenom okolišu.
Kako se pokazalo, plin može ionizirati i formirati atome s pozitivnim ili negativnim nabojem. To se može dogoditi u procesu izbacivanja elektrona iz atoma vanjskim silama. Izbačeni elektron također se može zabiti u neki drugi atom i "nokautirati" drugi elektron. Ali može se dogoditi i obrnuta situacija: elektron može uletjeti u ion i ponovno formirati neutralni atom. I svi se ti procesi stalno događaju u plazmi. Prilično je nestabilan u nedostatku vanjskih sila koje bi ga podržavale.
Plazma se dobiva uglavnom na vrlo jednostavan način, dostupan svakome od nas kod kuće: propuštanjem plina kroz visokonaponski električni luk. Što je temperatura luka viša, to više zagrijane plazme dobivamo na izlazu. Što je veći napon na njegovim kontaktima, to se nakon toga dobiva više ioniziranog plina.
Plazma se također može podijeliti na nekoliko vrsta. O tome što je plazma (ionizirani plin) naučit ćete u sljedećem odjeljku.
Vrste plazme
Po podrijetlu, ionizirani plin se može podijeliti na umjetni i prirodni. S prvim pogledom sve je jasno, osoba lako stvara plazmu i koristi je za svoje potrebe (na primjer, neonske svjetiljke, laseri, kontrolirana termonuklearna fuzija). A kakva se plazma javlja u prirodi? Njegova najpoznatija manifestacija je munja.
Jonizirani plin može uključivati i fenomen poput sjevernog svjetla, koji nemaju svi stanovnici Zemlje sreću promatrati. Također, solarni vjetar, koji postoji u svemiru, je četvrto stanje materije. Ako plazmu promatramo u širem smislu, ispada da joj pripada cijeli vanjski prostor.
Plazma se također može podijeliti po svojoj temperaturi. Kao što znate, što je plin topliji, to je aktivnije kretanje molekula u njemu i veća je njegova energija. Budući da je plazma također plin, ove tvrdnje vrijede i za nju. Tako se, počevši od temperature ioniziranog plina, dijeli na vruće (tempmilijun K i više) i hladno (odnosno, temperatura je manja od milijun K).
Postoji još jedan pokazatelj - stupanj ionizacije. Pokazuje koliki se postotak atoma u plazmi raspao u ione. Prema ovom pokazatelju razlikuju se visoko ionizirani plin i nisko ionizirani plin. Također je uključena u jednu od općeprihvaćenih klasifikacija.
Zaključak
Plazmu nije tako teško razumjeti. Poteškoće počinju dubljim proučavanjem toga. Ali tako možete gledati na sve. Posebno se nismo doticali matematičkih proračuna kako bismo što detaljnije objasnili bit ovog pojma. Fizika je vrlo zanimljiva znanost i potrebno ju je proučavati, makar samo zato što nas okružuje u svemu i posvuda. A naš članak ima za cilj to dokazati, jer plazma je posvuda oko nas, samo ponekad ne razumijemo duboku bit fenomena povezanih s njom.
