تدریس فیزیک پلاسما با شکوفه ساتری

در فیزیک و شیمی ، یک پلاسما به طور معمول یک گاز یونیزه است و معمولاً به دلیل خواص بی نظیر آن ، یک مرحله متمایز از ماده در مقابل مواد جامد ، مایعات و گازها در نظر گرفته می شود. "یونیزه" یعنی حداقل یک الکترون از نسبت اتمها یا مولکولها جدا شده است. بارهای الکتریکی رایگان ، رسانای الکتریکی پلاسما هستند به طوری که به شدت به میدان های الکترومغناطیسی پاسخ می دهند.

این حالت چهارم ماده ابتدا در یک لوله تخلیه (یا لوله کروکس) شناسایی شد ، و توسط سر ویلیام کروکس در سال 1879 توصیف شد (وی آن را "ماده تابشی" نامید). ماهیت ماده "اشعه کاتد" لوله کروکس متعاقبا توسط فیزیکدان بریتانیایی سر جی جی شناسایی شد. تامسون در سال 1897 ، و توسط ایروینگ لانگمویر در سال 1928 "پلاسما" لقب گرفت ، شاید به این دلیل که او را به یاد پلاسمای خون می اندازد. لانگمیر نوشت:

"بجز در نزدیکی الکترودها ، جایی که غلافهایی وجود دارد که حاوی الکترونهای کمی هستند ، گاز یونیزه حاوی یونها و الکترونها در تعداد مساوی است به طوری که بار فضای ناشی از آن بسیار کم است. ما برای توصیف این منطقه از نام پلاسما استفاده خواهیم کرد یونها و الکترونها ".

پلاسما معمولاً به شکل ابرهای گاز مانند خنثی یا پرتوهای یونی باردار در می آید ، اما ممکن است شامل گرد و غبار و دانه ها (پلاسمای گرد و غبار نامیده می شود) باشد. آنها به طور معمول با گرم شدن و یونیزه کردن گاز تشکیل می شوند ، الکترون ها را از اتم ها دور می کنند ، در نتیجه بارهای مثبت و منفی را قادر می سازند آزادانه حرکت کنند.

پلاسمای معمولی

پلاسما معمول ترین مرحله ماده است. برخی تخمین ها حاکی از آن است که تا 99٪ از کل جهان مرئی پلاسما است. از آنجا که فضای بین ستارگان با یک پلاسما پر شده است ، البته بسیار نادر (به فضای بین ستاره ای و فضای بین کهکشانی مراجعه کنید) ، اساساً کل حجم جهان پلاسما است (به پلاسمای اخترفیزیکی مراجعه کنید). در منظومه شمسی ، سیاره مشتری بیشتر قسمتهای غیرپلاسما را تشکیل می دهد ، فقط حدود 0.1٪ جرم و 15-15٪ حجم مدار پلوتو را تشکیل می دهد. هانس آلفون ، فیزیکدان برجسته پلاسما همچنین اشاره کرد که به دلیل بار الکتریکی ، دانه های بسیار کوچک نیز به عنوان یون رفتار می کنند و بخشی از پلاسما را تشکیل می دهند (به پلاسمای گرد و غبار مراجعه کنید).